image/svg+xmlJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-893692Abigail Lupe Aguilar Yapura1PhD. Miguel Fernández Fuentes21Ing. Petróleo, Gas y Energias. Univalle. Cochabamba. Bolivia. Correo electrónico abita9820@gmail.com 2Asesor en energía y descarbonización. Cochabamba. Bolivia. mfernandezfu@univalle.edu RESUMENEl presente estudio analiza la posibilidad de reducir las emisiones de CO2proveniente del transporte público de la ciudad de Cochabamba, a través de la sustitución parcial de los microbuses a diésel por minibuses eléctricos, debido a que en 2018 un estudio del Programa Municipal de Transporte Cochabamba determinó que el parque automotor es el responsable del 86% de la contaminación ambiental en la ciudad. A través de la revisión bibliográfca se obtuvieron datos actualizados de la matriz energética, del parque automotor en el departamento, de las diferentes tecnologías de electromovilidad que puedan ser fácilmente adaptables a la topografía de Cochabamba y fnalmente de los costos operativos de estas movilidades.Si existiera una política de incentivos y mecanismo de fnanciamiento para la sustitución de la muestra seleccionada, en función a modelos de microbuses y minibuses del transporte público anteriores al año 2.000 y que utilizan diésel, es decir, 1.766 vehículos, por unidades de electromovilidad, la reducción de emisiones en relación a la totalidad de vehículos del parque automotor público de Cochabamba -17.526 motorizados- seria aproximadamente el 7.36%; la ejecución del proyecto apuntalaría al desarrollo sostenible del autotransporte. Se espera que en los siguientes años el Estado boliviano apoye la sustitución de vehículos a combustión, pues cada día aumenta la contaminación atmosférica, disminuyen las reservas de hidrocarburos y se incrementa la importación de diésel. Las ventajas adicionales para Bolivia son que tiene reservas importantes de Litio a nivel mundial, y a su vez también está impulsando su industrialización para la construcción de sistemas de almacenamiento de energía que son importantes para el desarrollo de la electromovilidad; de esta manera se aportará al cumplimiento de los objetivos del IPCC (Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático), de reducir las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero en el planeta.Palabras clave:Gases de Efecto Invernadero. Electromovilidad. transporte urbano. emisión de CO2. baterías de litio. IPCC. minibuses eléctricos. transición energética. Citar como:Aguilar Yapura, A. L., & Fernandez Fuentes, M. Reducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbano: Reduction of CO2emissions in the city of Cochabamba, due to the substitution of diesel minibuses for electric minibuses in urban transport. Journal Boliviano De Ciencias, 19 (Especial).92-116 https://doi.org/10.52428/20758944.v19iEspecial.404Revisado:16/06/2023Aceptado:29/06/2023 Publicado: 30/06/2023Declaración:Los autores declaran no tener ningún conficto de intereses en la publicación de este documento.Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos y condiciones de la Creative Commons. Licencia de atribución (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Derechos de autor 2022 Abigail Lupe Aguilar Yapura, Miguel Fernández FuentesArtículo científco.Reducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbanoReduction of CO2emissions in the city of Cochabamba, due to the substitution of diesel minibuses for electric minibuses in urban transport
image/svg+xmlJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936Reducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbano93ABSTRACTThis study analyzes the possibility of reducing CO2emissions from public transport in the city of Cochabamba, through the partial replacement of diesel minibuses with electric minibuses, because in 2018 a study by the Cochabamba Municipal Transport Program depletion that the vehicle feet is responsible for 86% of the environmental pollution in the city. Through the bibliographic review, updated data was obtained on the energy matrix, the vehicle feet in the department, the diferent electromobility technologies that can easily adapt to the topography of Cochabamba, and the operating costs of these mobilities.If there was an incentive policy and fnancing mechanism for the replacement of the selected sample (minibus models prior to the year 2,000 and that use diesel, 1,766 vehicles) for electric minibus, the reduction of CO2emissions calculated over the total of cars in the public transport of Cochabamba (17,526 motorized vehicles), would be of approximately 7.36%.The execution of the project would underpin the sustainable development of motor transport. It is expected that in the following years, the State will recover the substitution of combustion vehicles since air pollution increases daily and hydrocarbon reserves decrease. An additional advantage for Bolivia is that it has signifcant lithium reserves, and is promoting its industrialization for the construction of storage systems, contributing at the same time to the global objectives of the IPCC (Intergovernmental Panel of Experts on Climate Change), emitting less polluting gases and the greenhouse efect.Keywords:Greenhouse Gases. Electromobility. vehicle feet. CO2emission. lithium-ion batteries. IPCC. electric minibuses. energy transition1. INTRODUCCIÓNEl calentamiento de la Tierra está relacionado con el aumento de la concentración de gases de efecto invernadero (GEI) como consecuencia de la revolución industrial (Nature, 2016). Asimismo, el IPCC (Panel Internacional de Cambio Climático) advirtió que para no sobrepasar el incremento de temperatura en 1.5 grados Celsius, que afectaría de manera irreversible el clima, el sector energético debería bajar al 45% sus emisiones de CO2al 2030 y ser completamente neutros en carbono al año 2050.Para el caso de Bolivia, Fernández F., Fernández V. y Rodríguez C. (2020) mostraron que la transformación de la matriz energética nacional en otra más responsable con el medio ambiente es imprescindible lograr las metas de descarbonización del sector y cumplir las metas del IPCC. El cambio de la matriz energética también responde a los lineamientos establecidos en la Constitución Política del Estado. Si bien no establecieron metas periódicas para esta transformación, en 2016 Bolivia se adhirió al Acuerdo de París, comprometiéndose a reducir las emisiones del sector eléctrico de 0,45 kg/kWh a 0,04 kg/kWh hasta el 2030.Actualmente, la generación de electricidad proviene 71% del gas natural, 29% de energía hidroeléctrica, 1% de diésel y 1% de otras fuentes renovables (Ministerio de Energías, 2017). La mayor potencia instalada corresponde a las centrales termoeléctricas de gas de ciclo abierto con el 55%, seguida por centrales
image/svg+xmlReducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbanoJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-893694hidroeléctricas que tienen el 26%, termoeléctricas de gas de ciclo combinado con el 16% y generadores de biomasa, energía eólica con un 2% y 1% de participación respectivamente. En este contexto el Gobierno Nacional prevé realizar cambios en la matriz eléctrica del país, para llegar al 2025 generando electricidad en un 74% con base en hidroelectricidad, un 4% fuentes renovables (solar, eólica, geotermia, biomasa, etc.) y solo un 22% de combustibles fósiles (Ministerio de Energías, 2017). Finalmente, las emisiones del sector eléctrico y su proyección en un escenario de descarbonización fueron estudiadas por Fernández C. et al(2022) mostrando la necesidad de incorporar energías renovables en la matriz energética boliviana.Al analizar el consumo de combustibles fósiles en Bolivia, se obtiene que el sector del transporte es el mayor consumidor representando hasta el 58% del consumo total de energía del país. Si bien Bolivia es un gran productor de Gas Natural, no produce diésel en cantidades sufcientes, por lo que importa grandes volúmenes de este combustible para satisfacer la demanda interna. El Instituto Boliviano de Comercio Exterior (IBCE) en su edición N° 910 del Boletín CIFRAS, 2020 titulado “Bolivia: Importaciones de Diésel” muestra que, entre 2006 y 2019, las importaciones de diésel sumaron 8.677 millones de dólares por la compra de casi 11 millones de toneladas métricas de diésel. En 2019, las compras externas de diésel tuvieron un crecimiento en el valor y el volumen, en términos porcentuales 2% y 3% respectivamente, comparado con el 2018 (IBCE, 2020). Los motores de combustión interna son la principal fuente de energía mecánica, sin embargo, la combustión de combustibles fósiles genera productos nocivos para la salud, como el dióxido y monóxido de carbono (CO2y CO respectivamente), dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y diversos materiales particulados (Flores, 2014), y en Bolivia se estima que la quema de 1 litro de diésel emite 2,65 kg de CO2y, 2,37 kg de CO2por litro de gasolina quemada. En 2015, los vehículos que circulan en Bolivia, según datos de la ANH (Agencia Nacional de Hidrocarburos), consumieron un aproximado diario de 5’014.141 litros de diésel y 3’891.128 litros de gasolina, año en que se registraron un total aproximado de 7’695.781,010 Tn de CO2de emisiones de ambos combustibles (ANH, 2015).En todo caso, el parque automotor continúa creciendo, como se aprecia en la Figura 1, donde al 2019 el parque automotor está conformado por 2’013.400 unidades de las cuales en el eje troncal (La Paz, Cochabamba, y Santa Cruz) se encuentran el 79% de todos los vehículos.
image/svg+xmlJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936Reducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbano95Figura 1. Bolivia: Parque Automotor, Según Departamento, 2018- 2019 (En Número de Vehículos) Fuente: Registro Único para la Administración Tributaria Municipal (RUAT)En el caso concreto de Cochabamba, el parque automotor es responsable del 86% de la contaminación ambiental y de la mala calidad del aire local en la ciudad (“Estadísticas del Parque Automotor 2005 – 2019”, PROMUT, 2018 del Instituto Nacional de Estadística, 2019). Para la gestión 2019, el parque automotor de Cochabamba estaba compuesto por 378.347 vehículos particulares y 48.963 motorizados del sector público, los cuales generaron alrededor de 1,3 millones de toneladas de CO2ese mismo año (Opinión, 2019).En la Figura 2, se aprecia que, en el transporte público de Cochabamba, de 1.885 microbuses (vehículos del sector público de Cochabamba cuyas dimensiones aproximadas son Longitud = 7 m, Ancho = 2,1 m y la capacidad de pasajeros sentados es de 30), solamente 144 son modelos entre el año 2000 y 2020, es decir que más del 92% de los microbuses tienen una antigüedad de más de 20 años (entre 1969 y 2000). Para el caso de los minibuses (vehículos del sector público de Cochabamba con dimensiones aproximadas de Longitud = 5,5 m, Ancho =1,9 m y la capacidad de pasajeros sentados es de 18), existen 9.547, de los cuales 2.014 son modelos de 1991 a 2000, 3.344 entre 2000 y 2016 y, 4.189 entre 2016 y 2020. Finalmente, en el caso de los taxitrufs (vehículos del sector público de Cochabamba con dimensiones aproximadas de Longitud = 3,5 m, Ancho = 1,8 m y la capacidad de pasajeros sentados es de 9), operan 6.094 unidades de las cuales el 87% son modelos anteriores al año 2000
image/svg+xmlReducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbanoJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-893696Figura 2.Cochabamba: Parque Automotor público por año de modelo, 2019. Fuente: Elaboración propia en base a datos del INE, 2019.Respecto al consumo de combustible del parque automotor de transporte público, se muestra que, si bien el principal combustible es la gasolina, la demanda de diésel tiene su origen en los microbuses y minibuses de Cochabamba (INE, 2019) como se muestra en la Figura 3.Figura 3. Cochabamba: Parque automotor público por tipo de combustible, 2019 Fuente: Elaboración propia, 2021, en base a datos del INE, 2019.En ese sentido, el reemplazo de combustibles fósiles en el sector transporte público incorporando electricidad sería una contribución efectiva a la reducción de emisiones del sector energético boliviano, además reduciría la importación de diésel y el desequilibrio de la balanza comercial. Adicionalmente, la incorporación de transporte eléctrico sería factible económicamente, pues la electricidad tiene
image/svg+xmlJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936Reducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbano97un menor costo respecto al diésel, y por otro lado existen menores costos de mantenimiento en un coche eléctrico, reduciéndose este en alrededor del 30% del costo del mantenimiento convencional según Peugeot. (Aragón, 2021). La electromovilidad es una tendencia global hacia la cual los países de la región de Latinoamérica están apuntando y que más allá del impacto en la disminución de emisiones, presenta el desafío de replantear el uso de la matriz energética (Isla, 2019, p.8). Respecto a la disponibilidad de electricidad para apoyar esta transformación del parque automotor, un informe elaborado por ENERGETICA y WWF (2017), señala que en Bolivia existiría un excedente de capacidad de generación de energía eléctrica de aproximadamente 1.086 MW considerando que el consumo máximo en el país es de 1.400 MW y la potencia total instalada es de 2.486 MW. Con esta información, es posible inferir que el aprovechamiento del excedente de potencia de generación instalada podría emplearse en el impulso a los vehículos eléctricos, como alternativa al consumo de combustible diésel, sin causar una presión al sector de generación de electricidad.Por otra parte, existe una acelerada diversifcación de desarrollos tecnológicos y una redefnición del ecosistema de empresas que movilizan este mercado, en particular aquellas relacionadas con la investigación y desarrollo de baterías de iones de litio de alto rendimiento que habilitaron el desarrollo de los vehículos eléctricos. (Isla, 2019, p.15). El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) reportó en febrero de 2019, en su informe anual “Resumen de productos minerales” (Mineral Commodity Summaries), que Bolivia es el mayor poseedor de litio en el mundo, con 21 millones de toneladas métricas de este mineral (Miranda, 2020). La administración de este recurso mineral se realiza a través de la empresa estatal Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB). Actualmente, el país ya produce y exporta cloruro de potasio y carbonato del litio extraídos del Salar de Uyuni, además tiene en operaciones una planta piloto para la producción de baterías que se proponía producir 6.000 unidades (Miranda, 2020).Dadas las actuales condiciones en Bolivia, referidas al incipiente desarrollo de la electromovilidad aplicada al uso público, se plantea realizar el estudio del transporte público en rutas cortas al interior de la ciudad, lo que sugiere utilizar minibuses eléctricos, pues son más compactos, menos pesados y por tanto más veloces, de carga más rápida, por este motivo se considera este tipo de minibuses que ofrece el mercado internacional, descartando de momento el transporte interprovincial. Así, el objetivo de la investigación es examinar y evaluar las proyecciones de disminución de emisiones de CO2, haciendo la comparación entre un minibús a diésel y un minibús eléctrico, determinando una muestra en base a los vehículos motores diésel, modelos inferiores al 2000, del sector público de la ciudad de Cochabamba, para analizar y visualizar el impacto ambiental, así como económico. Por otra parte, también se valorará la reducción económica y volumétrica que representaría la sustitución de la muestra seleccionada por electromovilidad y así, obtener un análisis cuantitativo sobre el ahorro que generaría el Estado Boliviano, si invirtiese en la adquisición de transporte eléctrico masivo, para las ciudades con mayores índices de contaminación.
image/svg+xmlReducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbanoJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936982. METODOLOGÍAEn este estudio, la metodología aplicada inicia con una revisión de información secundaria referida al parque automotor, el consumo de combustibles y los posibles modelos de minibuses eléctricos a utilizar en reemplazo a los vehículos a diésel. Como parte del trabajo de campo, se realizó una selección de la muestra, la recolección de datos, el análisis e interpretación de resultados. Estos resultados iniciales permitirán seleccionar con mayor especificidad el modelo de minibús eléctrico a utilizar como ejemplo de reemplazo.El análisis se realiza considerando el transporte público en general de Cochabamba, y se toma como sector de estudio los microbuses y minibuses que consumen diésel.La población muestra se detalla en la Tabla 1.Tabla 1.Determinación de población muestraTipo de VehículosVehículos InicialesModelos ≤ 2000DiéselVehículos FinalesMicrobús1.88592,36%66,98%1.166Minibús9.54734,83%18,05%600Total1.766Fuente: Elaboración propia, basado en datos del INE, 2019.Para realizar las encuestas y obtener datos se identifcaron las rutas de Nor-Oeste a Sur-Este de la ciudad y, entre estas se seleccionaron las líneas de minibuses: 3v, A y 1 que suman 145 vehículos. Se eligieron estas rutas, debido al conocimiento de algunos informantes claves que viabilizan el acceso a información primaria, ya que los transportistas son muy reservados en cuanto a la entrega de información sobre su actividad.El tipo de muestreo seleccionado es: MUESTREO NO PROBABILÍSTICO, por CONVENIENCIA o INTENCIONAL, donde la muestra de la población está convenientemente disponible, es fácil de reclutar y no necesita representar a toda la población. Para la selección de la muestra primeramente se delimitó el universo de estudio:Universo: se tomó en cuenta los principales vehículos públicos que ingresan al centro de la ciudad de Cochabamba que son: microbuses, taxitrufs y minibuses, que en general representan 17.526 vehículos.
image/svg+xmlJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936Reducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbano99Para la selección de la población se consideró los siguientes parámetros:Del universo delimitado, se tiene que: el 32,1% de los microbuses son modelos anteriores al año 2000, igualmente el 16,8% minibuses y el 51,1% taxitrufs. Los vehículos de transporte masivo son: microbuses y minibuses, por lo que, por conveniencia para este estudio, la población se representa por este tipo de vehículos con modelos inferiores al 2000.Se seleccionan vehículos cuyo combustible automotor sea el diésel, debido a que éste combustible genera mayores índices de contaminación atmosférica, su importación se realiza en grandes cantidades a precios internacionales y su venta a un precio inferior, provocando fuga de divisas. Una vez obtenida y procesada la información primaria se realizaron las evaluaciones y comparaciones correspondientes entre tecnologías en términos de inversiones, costos de operación y mantenimiento, consumo de combustibles e impactos considerando precios locales y también los precios internacionales del diésel importado.Para el cálculo de las emisiones se utilizaron los factores que se detallan en la Tabla 2, la que muestra las emisiones de CO2generadas por tipo de combustible según la NORMA BOLIVIANA 62002: Calidad de Aire-Emisiones de Fuentes Móviles basada en la normativa de la DIRECTIVA EUROPEA 91/441/EC EURO 1. (NB. 62002, 2006, pg. 6)Tabla 2.Factor de Emisiones de CO2generadas por tipo de combustibleFuente: Elaboración propia, en base a la NB 62002.Las emisiones de CO2que se producen por el uso de electricidad se debe a que, en Bolivia el 70% de la generación de energía es por las termoeléctricas que funcionan con gas natural y diésel. El 91% de la potencia instalada de las termoeléctricas está conectada al Sistema Interconectado Nacional (SIN), que alcanza a 2.600,8 MW y el otro 9% (254 MW) se encuentra en los sistemas aislados y los autoproductores. Las termoeléctricas conectadas al SIN funcionan a gas natural con la excepción de la central de Moxos y algunas turbinas de la central de Aranjuez, las cuales funcionan con diésel (Fundación Solón, 2020). En los sistemas aislados, el consumo de diésel se da sobre todo en las termoeléctricas de la CRE R.L., ENDE del Beni, CER, El Sena Guayaramerín, Cobija, Rosario del Yata y Cachuela Esperanza (Fundación Solón, 2020).
image/svg+xmlReducción de emisiones de CO2en la ciudad de Cochabamba, por la sustitución de minibuses a diésel por minibuses eléctricos en el transporte urbanoJOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936100Figura 4. Universo, población y muestraFuente: Elaboración propia, 2021.Los resultados de la encuesta aplicada muestran que un chofer gana en promedio 105 Bs/día de trabajo; los modelos de movilidades son inferiores a 1995, lo que de alguna manera indica su baja efciencia en la combustión; realizan 8 vueltas al día, cada una entre 14,7 y 18,5 km; los vehículos tienen una capacidad de 20 a 30 pasajeros (sentados). Un detalle de los resultados se muestra en la Tabla 3.3. RESULTADOS3.1 Resultados del trabajo de campoLas encuestas realizadas en las rutas de Nor-Oeste a Sur-Este de las líneas seleccionadas: 3v, A y 1, derivan que la selección de la muestra quede de la siguiente manera: