UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES
Informe de propuesta tecnológica para obtener el título de:
INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES
ESTIMACIÒN DE EMISIONES VEHICULARES EN SANTO DOMINGO 2015
Autor(a)
CRISTINA VERÓNICA CASTRO MONTERO
Director(a)
DRA. JESSICA GARZÓN BARRERA, PhD
Santo Domingo de los Tsáchilas – Ecuador
II
ESTIMACIÒN DE EMISIONES VEHICULARES EN SANTO DOMINGO 2015
Ing. Jessica Garzón Barrera, PhD
DIRECTOR(A)
APROBADO
Ing. Miriam Natividad Recalde Quiróz, MSc PRESIDENTE(A) DEL TRIBUNAL
Ing. María Silvia Dávila Diaz, MSc.
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Lic. Marco Antonio Jácome Rivera, MSc
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
III
Autor: CRISTINA VERÓNICA CASTRO MONTERO
Institución: UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
Título: ESTIMACIÒN DE EMISIONES VEHICULARES
SANTO DOMINGO 2015
Fecha: AGOSTO, 2016
El contenido del presente trabajo está bajo la responsabilidad de la autora, el mismo que no ha sido plagiado.
IV
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo
INFORME DEL DIRECTOR
Santo Domingo, 04 de Agosto de 2016
Ingeniera,
Recalde Quiróz Miriam Natividad
COORDINADORA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
Presente.
De mis consideraciones.-
Mediante la presente tengo a bien informar que el trabajo técnico realizado por el (la) estudiante CRISTINA VERÓNICA CASTRO MONTERO, cuyo tema es ESTIMACIÓN DE EMISIONES VEHICULARES EN SANTO DOMINGO 2015; ha sido elaborado bajo mi supervisión, el mismo que no ha sido plagiado y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su respectiva presentación.
Particular que informo para fines pertinentes.
Atentamente,
V
Dedicatoria
Dedico este trabajo a mis padres Margoth y Ángel, quienes me dieron la vida y guiado en cada uno de mis pasos, inculcándome valores, gracias por su apoyo
incondicional y comprensión en todo momento.
A mi abuelita Amada, que desde el cielo me está cuidando, que a pesar de la distancia que nos separa, siempre siento que esta junto a mí y sé que este momento
hubiera sido tan especial para ella, como lo es para mí.
VI
Agradecimiento
En primer lugar, a Dios por bendecirme para llegar hasta donde he llegado. A la Universidad Tecnológica Equinoccial por darme la oportunidad de estudiar y
convertirme en una profesional.
A cada uno de los que son parte de mi familia a mis padres Margoth Montero y Ángel Castro.
A mis hermanos y a todos mis tíos y primas; por siempre haberme dado su fuerza y apoyo incondicional.
De igual manera agradecer a cada una de las cooperativas y compañías de buses y taxis por la información proporcionada para la elaboración de esta tesis. Y, por último, a mi directora de tesis, Dra. Jessica Garzón por su esfuerzo y dedicación, quien con sus conocimientos y su experiencia ha logrado que pueda
terminar mis estudios con éxito.
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FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 230006992-5
APELLIDO Y NOMBRES: Castro Montero Cristina Verónica
DIRECCIÓN: Coop. Mariscal Sucre
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: (02) 2710 171
TELÉFONO MOVIL: 0993706316
DATOS DE LA OBRA
TITULO:
Estimación de emisiones vehiculares en Santo Domingo 2015
AUTOR O AUTORES: Cristina Verónica Castro Montero FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN: 28 de Julio del 2016 DIRECTOR DEL PROYECTO DE
TITULACIÓN: Jessica Paola Garzón Barrera, PhD PROGRAMA PREGRADO POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA:
Ingeniera Ambiental y Manejo de Riesgos Naturales.
RESUMEN:
En este estudio, se presenta el Inventario de Emisiones de fuentes móviles para el transporte público de la ciudad de Santo Domingo en el año 2015, la información que se utilizó para el desarrollo del mismo, provenía de la Empresa de Transporte Municipal de Santo Domingo (EPMT-SD) y de cada una de las
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los resultados obtenidos, se propusieron cinco estrategias que contribuirán con la disminución de la contaminación en la ciudad por parte de las fuentes móviles. La primera de estas (estrategia 1) consiste en el mejoramiento de la calidad del combustible, la estrategia 2 en la implementación de un sistema de revisión técnica vehicular (RTV), la estrategia 3, en la mejora de los hábitos de manejo, la estrategia 4 en el mejoramiento del sistema de transporte público y la última de estas (estrategia 5), en la generación de políticas de transporte y planificación. PALABRAS CLAVES:
Transporte público, Inventario de emisiones móviles, MOVES2014a.
ABSTRACT:
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nitrogen oxides (NOx). The estimation was carried out by means of the use of the software MOVES2014a (Motor Vehicle Emission Simulator) developed by the Agency of Environmental Protection of the United States (USEPA). The obtained results show that the fleet of public transport of the city of Santo Domingo emits 56,32 ton/year of these pollutants, the CO is the one that represents the largest emissions of the motor vehicles of public transport, with 43,64 ton/year, followed by the NOx (4,24 tons/year), the GOT (4,20 tons/year), and the VOCs (3,87 tons/year).
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(RTV in Spanish), the strategy 3, in the improvement of driving habits, the strategy 4 in the improvement of the system of public transport and the last of these (strategy 5), in the generation of transport and planning policies.
KEYWORDS public transport, Inventory of mobile emissions, MOVES2014a.
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la Institución.
f:__________________________________________ CASTRO MONTERO CRISTINA VERÓNICA
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DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, CASTRO MONTERO CRISTINA VERÓNICA, CI 230006992-5 autora del proyecto titulado: Estimación de emisiones vehiculares en Santo Domingo 2015 previo a la obtención del título de INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una copia del referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual vigentes.
Santo Domingo
f:__________________________________________ CASTRO MONTERO CRISTINA VERÓNICA
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ÍNDICE DE CONTENIDO
Portada... I Sustentación y aprobación de los integrantes del tribunal... II Responsabilidad del autor... III Aprobación del director... IV Dedicatoria... V Agradecimiento... VI Formulario de registro bibliográfico... VII Índice de contenido... XIII Índice de tablas... XIV Índice de figuras... XV
I. INTRODUCCIÓN ... 1
II. CONTENIDO TÉCNICO ... 4
2.1. Localización ... 4
2.2. Propuesta tecnológica ... 4
2.3. Plan para las pruebas técnicas ... 12
2.4. Análisis económico... 25
III. CONCLUSIONES ... 26
XIV
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Población y superficie por parroquias ... 7
Tabla 2. Listado y número de unidades de compañías y cooperativas de transporte público. ... 9
Tabla 3. Categorías vehiculares usadas en la modelación, ...13
Tabla 4. Clasificación de vías según MOVES 2014a. ...13
Tabla 5. Contaminantes a estimar. ...14
Tabla 6. Flota vehicular de transporte público de Santo Domingo ...15
Tabla 7. Fracción del tipo de vía ...17
Tabla 8. Datos meteorológicos de la zona de estudio ...17
Tabla 9. Velocidades promedio de los vehículos de transporte público ...18
Tabla 10. Características de combustibles ...19
Tabla 11. Inventario de emisiones vehiculares del transporte público Santo Domingo ...20
Tabla 12. Requisito de calidad de combustible para Tecnologías Vehiculares EURO ...22
XV
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1. Mapa de la zona de estudio ... 4
Fig. 2. Metodología empleada para el cálculo de las emisiones vehiculares ... 5
Fig. 3.Mapa de las parroquias rurales ... 6
Fig. 4. Mapa tipo de rodadura de Santo Domingo ... 7
Fig. 5. Mapa de Cobertura de Transporte Urbano ... 8
Fig. 6. Efectos de la contaminación en la salud ...14
Fig. 7. Procesos de contaminación vehicular ...15
Fig. 8. Edad vehicular de la flota de buses ...16
Fig. 9. Edad vehicular de la flota de taxis ...16
Fig. 10. Aporte de emisiones según categoría vehicular...20
Fig. 11. Comparación aporte de emisiones ...21
I. INTRODUCCIÓN
La contaminación del aire puede tener impactos negativos sobre la salud cuando su concentración en la atmósfera alcanza niveles significativos. En la mayor parte de las áreas rurales los problemas de calidad del aire son más ocasionales, mientras que muchos ambientes urbanos con frecuencia se registran mayores episodios de contaminación (MAE, 2010).
Las emisiones vehiculares son las principales causas del deterioro del aire, y se presentan con mayor concentración en las zonas urbanas donde se encuentra la mayor cantidad de vehículos. Estos vehículos, contribuyen en gran medida a las emisiones de gases orgánicos totales (GOT), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOX), partículas, compuestos tóxicos del aire y otros contaminantes que reducen la visibilidad y afectan la salud humana (SEMARNAT, 2007).
Por otro lado, en la Unión Europea (UE), los medios de transporte son responsables del 25% de las emisiones CO2, del 87 % de las de CO y del 66 % de las emisiones de NOx (Twenergy, 2012). Las emisiones de vehículos automotores consisten de un gran número de contaminantes resultantes de varios procesos diferentes. Las emisiones más comúnmente consideradas son las del tubo de escape, que resultan de la combustión y las que provienen de varios procesos de emisión evaporativa (PEÑA, 2006).
En el Ecuador, en el año 2014 el parque automotor creció en un 3 %, en comparación con el año 2013 donde se contaba con 1.700.000 vehículos según datos del Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC, 2013). De estos el 42 % corresponde a automóviles, el 25 % a camionetas, el 11 % a SUV (Sport Utility Vehicle), el 9 % a camiones, el 8,16 % a Jeep y el 5 % restante a otras clases de vehículos (Marketwatch, 2015).
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andina y la costa. El aumento de vehículos en circulación en la ciudad, puede suponer serios problemas ambientales. Es por esto que, los inventarios de emisiones son importantes para las actividades de gestión y toma de decisiones en materia de calidad del aire. Actualmente, existen diversos modelos que permiten la estimación de las emisiones de diferentes fuentes de contaminación, especialmente de fuentes móviles (Díaz-Robles, 2009).
Para facilitar la integración de los inventarios de emisiones vehiculares, se utilizan modelos computacionales. Estos, toman como datos de entrada las características de la flota vehicular, el nivel de actividad y otros factores locales, ya sea para determinar los factores de emisión o directamente la emisión de cada contaminante correspondiente a las condiciones de actividad y flota (INECC, 2009).
Para atender nuevas necesidades de análisis de emisiones vehiculares la agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA) desarrolla el sistema de modelación de emisiones MOVES (Motor Vehicle Emission Simulator). Éste, permite estimar emisiones para un amplio rango de contaminantes y múltiples escalas de análisis que van desde intersecciones hasta la estimación de un inventario nacional. Este software, estima emisiones de efecto invernadero (óxido nitroso, metano y dióxido de carbono), emisiones de contaminantes criterio (hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y material particulado) y emisiones de contaminantes tóxicos, amoniaco y dióxido de azufre (USEPA, 2005).
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En el proceso de modelación, el usuario debe especificar una serie de factores para que el software realice la estimación, como: tipos de vehículos, periodos de tiempo, área geográfica, contaminantes a estimar, características de operación de vehículos y tipos de vías a modelar. MOVES realiza una serie de cálculos para reflejar con precisión los procesos de operación de los vehículos basándose en resultados reportados de pruebas de emisiones vehiculares (USEPA, 2015).
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II. CONTENIDO TÉCNICO
2.1. Localización
El presente estudio fue realizado en la ciudad de Santo Domingo, ubicada en la Provincia: Santo Domingo de los Tsáchilas, Cantón: Santo Domingo de los Colorados (Fig.1).
Fig. 1. Mapa de la zona de estudio
2.2. Propuesta tecnológica
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Fig. 2. Metodología empleada para el cálculo de las emisiones vehiculares
Etapa 1: Delimitación de la investigación, recolección y desarrollo de los datos requeridos. En esta etapa se recabó información de las cooperativas y compañías de taxis y buses que operan en la ciudad, obteniéndose datos referentes al número de unidades y modelo de los vehículos.
Etapa 2: Aplicación de la metodología usada por MOVES. Con los datos obtenidos por el software, se realizó un reporte de las emisiones generadas por el transporte público que permitió la elaboración de un inventario de emisiones en fuentes móviles.
Etapa 3: Estimación de las emisiones atmosféricas en la ciudad de Santo Domingo. Los gases incluidos en el inventario fueron: monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), gases orgánico totales (GOT), compuestos orgánicos volátiles (COVs), amoniaco (NH3), material particulado (MP) y óxidos de nitrógeno (NOx).
Caracterización del parque automotor
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repercusiones en el tránsito vehicular, en las terminales de transporte y también en la economía nacional (La Hora, 2013). La ciudad por su dinamismo demográfico y funcional, es la cuarta ciudad más poblada del país. Sin embargo, experimenta crecimientos desordenados debido a su localización como territorio de paso y de confluencia de vías de comunicación a nivel nacional (INEC, 2010)
Santo Domingo se divide en siete parroquias urbanas; Santo Domingo, Chiguilpe, Río Verde, Bombolí, Zaracay, Abraham Calazacón y Río Toachi (Fig. 3).
Fig. 3. Mapa de las parroquias rurales, (GADMSD, 2014)
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Tabla 1. Población y superficie por parroquias (GADMSD, 2014).
Parroquias rurales Población Superficie km2
Alluriquín 9.725 664.289 El Esfuerzo 5.763 282.795 Luz de América 10.881 310.785 Puerto Limón 9.344 239.373 San Jacinto del Búa 11.718 204.482 Santa María del Toachi 5.615 351.811 Santo Domingo (ciudad) 305.632 1.090.537 Valle Hermoso 9.335 309.776
TOTAL 368.013 3.453.848
En la actualidad, la red vial existente de la ciudad alcanza una longitud total de 1.039,7 km (Fig. 4). De estos, el 70,4% (731,9 km) se encuentra sin tratamiento, es decir, no están pavimentadas. El 15,5% (160,8 km) está asfaltado, el 13,8% (143,4 km) es de adoquín y el 0,3% (3,6 km) es de hormigón hidráulico. El mal estado de las vías provoca una deficiente movilidad, ocasionando un bajo nivel de competitividad, deterioro de los automóviles generando un incremento de las emisiones hacia la atmósfera, un mayor consumo de combustible y una baja calidad de vida de la población (GADMSD, 2014)
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Flota de transporte público
La cobertura de transporte urbano en la ciudad es de 317 km, es decir un 39% del total de la red vial existente (Fig. 5), cifra insuficiente frente a los requerimientos de movilización de la ciudadanía a nivel de todo el territorio. Según el informe anual de matriculación otorgado por la Empresa Pública Municipal de Transporte Santo Domingo (EPMT-SD), en el año 2015 fueron matriculados 41.646 vehículos en la empresa de transporte de la ciudad (EPMT-SD, 2015), de los cuales 2.953 corresponden a la flota de transporte público; es decir taxis y buses, de acuerdo con la información recabada.
Fig. 5. Mapa de Cobertura de Transporte Urbano (GADMSD, 2014)
Procesamiento de datos
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Tabla 2. Listado y número de unidades de compañías y cooperativas de transporte público.
TAXI CONVENCIONAL
Nombre de operadora # Vehículos
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Central N°1 74
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Progreso N°2 61
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Tour N°3 76
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Servitaxi N°4 89
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Unidad Nacional N°5 87
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Héctor Ibarra N°6 97
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis 14 De Febrero N°7 95
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Terminal Terrestre N°8 92
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Ruta de los Colorados N°9 82
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Unda N°10 62
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Unidad del Colorado N°11 61
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis 17 de Diciembre N°12 68
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis La Bahía N°13 93
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Costa Colorada N°14 77
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis 15 de Enero N°15 61
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Rio Amazonas de los Colorados N°16 105
Coop. de Transporte de Pasajeros en Taxis Cimas del Bomboli N°17 57
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Comtaxec S.A. N°18 61
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Transplayasa N°19 212
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Tisamur N° 20 95
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Cotimar No. 21 86
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Franz Coronado S.A. N°22 99
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Puerto Limon N°23 27
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Libertad del Toachi N°24 95
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Comtratax S.A. N°25 227
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Sanmatacol N°26 17
Cía. de Transporte de Pasajeros en Taxis Revolución Ciudadana N°27 71
Total taxis convencionales 2327 TAXI EJECUTIVO
Nombre de operadora # Vehículos
Cía. Auto Ejecutivo Abel Unda S.A. 27
Cía. Porcarrexpress S.A. 16
Taxi Ejecutivo Comtours Express Santa Martha S.A. 19
Cía. De Transporte En Taxis Ejecutivos Carturitrans Express S.A. 15
Cía. de Taxis Ejecutivos "Royalauto S.A." 33
Cía. de Taxis Ejecutivos Transglock S.A. 19
Servicio de Taxis Ejecutivos Taxisitova S.A. 26
Cía. de Taxi Ejecutivo “Zaracay Express S.A." 26
Cía. de Transporte Ejecutivo Tesajan S.A. 22
Cía. de Taxis Ejecutivos "Tranenpas S.A." 17
Cía. de Transporte De Taxi Ejecutivo Taxicolors S.A. 15
Cía. de Transporte De Taxi Ejecutivo Tsaejec S.A. Tsáchilas 19
Cía. de Taxis Ejecutivos Tersanbua S.A. 15
Cía. de Taxis Ejecutivos Remises Toachi S.A. 15
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Nombre de operadora # Vehículos
Cía. de Transporte de pasajeros en buses Transmetro 87
Cía. de Transporte de pasajeros en buses Ejecuttrans S.A. 92
Cía. de Transporte de pasajeros popular Trans Tsáchila S.A. 40
Coop. de Transporte de pasajeros urbano Rio Toachi 89
Cía. de Transporte de pasajeros en buses El Gran General Rumiñahui 34
Total buses 342 Total Transporte Publico 2953
Estimación de emisiones de fuentes móviles de la flota de transporte público
Para facilitar la integración de los inventarios de emisiones vehiculares, se utilizan modelos computacionales, éstos toman como datos de insumo las características de la flota vehicular, el nivel de actividad y otros factores locales, ya sea para determinar los factores de emisión o directamente la emisión de cada contaminante correspondiente a las condiciones de actividad y flota. La mayoría de los modelos pueden generar directamente el valor total del inventario de emisiones, sin embargo, existen también modelos que generan como salida factores de emisión (SEMARNAT, 2007).
Para atender las nuevas necesidades de análisis de emisiones vehiculares, la oficina de Transporte y Calidad del Aire (OTAQ, por sus siglas en inglés), de la USEPA, han desarrollado el sistema de modelación de emisiones vehiculares llamado MOVES. Este modelo, es de acceso libre y permite estimar emisiones vehiculares para un amplio rango de contaminantes. El modelo puede ser usado tanto para vehículos que circulan en carretera como para vehículos fuera de las redes de carretera, y permite múltiples escalas de análisis, las cuales van desde el microanálisis de intersecciones viales hasta la estimación de un inventario nacional.
Software MOVES
El propósito de MOVES es facilitar el desarrollo de inventarios de emisiones de fuentes móviles y la evaluación de políticas (USEPA, 2015).
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efectos de las propiedades del combustible, como el azufre de la gasolina y etanol, nuevos datos sobre las emisiones de evaporación de fugas de combustible y de los vehículos estacionados por varios días y nuevos análisis de material particulado. Los resultados obtenidos mediante MOVES, varían dependiendo de los insumos locales del área, con variaciones locales en la distribución de edad de la flota vehicular y la composición de la misma, teniendo una influencia significativa en los resultados finales del inventario de emisiones.
Metodología general para la estimación de emisiones
De manera general, la metodología establece que para cuantificar las emisiones generadas por las fuentes móviles se debe considerar el número de vehículos del tipo de interés, los datos de actividad y el factor de emisión por contaminante por tipo de vehículo; lo anterior, se resume en la siguiente ecuación:
𝐸𝑖.𝑗 = 𝑁𝑉𝑗 ∗ 𝐷𝐴 ∗ 𝐹𝐸𝑖,𝑗 (1)
Dónde:
𝐸𝑖.𝑗 = Emisión del contaminante i, del tipo de vehículo j 𝑁𝑉𝑗 = Número de vehículos del tipo j
DA = Datos de actividad de vehículos
𝐹𝐸𝑖,𝑗 = Factor de emisión de contaminante i del tipo de vehículo j
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2.3. Plan para las pruebas técnicas
Los insumos de información básicos para el cálculo de las emisiones provenientes de fuentes móviles son:
Base de datos de la flota vehicular de la zona de estudio.
Base de datos del programa de inspección y mantenimiento vehicular. Información que defina la actividad vehicular de la zona.
Caracterización de las variables meteorológicas específicas de la región de estudio.
Características de combustible empleado.
De la calidad de los datos obtenidos y su correcto procesamiento dependerá la calidad de los resultados del inventario de emisiones (Medina Lezama , 2014).
Especificaciones (RunSpec)
El archivo de especificaciones (RunSpec) es el que necesita MOVES para crear los archivos de entrada y posteriormente para estimar las emisiones vehiculares. Para crear este archivo, se necesita información local de la zona de estudio donde se realizará el inventario de emisiones, los tiempos de análisis, tipos de vehículos que circulan en el área, tipos de vías, clase de combustible que emplean los vehículos, contaminantes a estimar y los procesos de operación del vehículo (USEPA, 2015). A continuación, se describe cada una de las especificaciones para este archivo:
Periodo de tiempo
Respecto al periodo de tiempo considerado en el desarrollo de esta investigación es de 24 horas, considerando los 12 meses del año 2015 tomando en cuenta también los fines de semana.
Categorías vehiculares
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Tabla 3. Categorías vehiculares usadas en la modelación, (INECC, 2014) Identidad
MOVES Tipo de vehículo Descripción
21 Autos particulares y
Taxis
Vehículos de dos ejes cuya función principal es el transporte de pasajeros.
42 Autobús de transito
Vehículos de pasajeros con una capacidad de 15 o más personas. Utilizado principalmente para el transporte dentro de las ciudades.
Tipo de vías MOVES2014a
La clasificación de vías según MOVES se basa en los tipos de vías existentes en Estados Unidos. Las vías con características similares al área de estudio, son las vías; fuera de carretera (1), rural no restringido (3) y urbano no restringido (5) en la Tabla 4 se muestra la descripción de este tipo de vías.
Tabla 4. Clasificación de vías según MOVES 2014a (INECC, 2014).
En la ciudad de Santo Domingo, las vías fuera de carretera refiriéndonos a las zonas de estaciones de buses, la rural no-restringida que corresponden a las vías sin tratamiento y la vía urbana no-restringida correspondiente a las vías asfaltadas, adoquinadas y de hormigón.
Contaminantes a estimar
Para el desarrollo del inventario de emisiones vehiculares del transporte público en Santo Domingo, se tomaron en cuenta los contaminantes descritos en la Tabla 5, considerados como perjudiciales para la salud y el bienestar de los seres humanos. La contaminación del aire afecta principalmente al sistema cardiovascular y respiratorio
Identidad MOVES Nombre Características
1 Fuera de la carretera
Todas las zonas en las que las actividades de vehículos que predominan son de estacionamiento y lugares de partida, lugares tales como paradas de camiones, estaciones de autobuses, zonas de descanso, e inclusive zonas agrícolas.
3 Rural no restringido Otros tipos de vías rurales arterias consideradas, conectores y calles locales.
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(Fig. 6), los mecanismos a través de los cuales la contaminación del aire puede afectar a estos sistemas incluyen la disminución de la función pulmonar, las variaciones en el ritmo cardiaco y la respuesta a la inflamación (Cohen AJ, 2004)
Tabla 5. Contaminantes a estimar.
Contaminante Nombre
CO Monóxido de Carbono
GOT Gases Orgánicos Totales
COV Compuestos Orgánicos Volátiles
NOx Óxidos de Nitrógeno
SO2 Dióxido de Azufre
PM10 PM10 totales
PM2,5 PM2,5 totales
NH3 Amoniaco
Fig. 6. Efectos de la contaminación en la salud (emaze, 2016)
Procesos de contaminación vehicular
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Fig. 7. Procesos de contaminación vehicular (Gómez, 2016) Archivos de entrada para MOVES 2014a
Una vez creado el Runspec, el siguiente paso fue la elaboración de los archivos de entrada, los cuales contienen información más específica de las características de la flota vehicular y del área de estudio. A continuación, se describe en detalle cada uno de los archivos de entrada.
Flota Vehicular
En el inventario vehicular se determinó que la flota vehicular del transporte público es de 2.953 vehículos (Tabla 6) según la información obtenida de las cooperativas y compañías de transportes existentes en la ciudad.
La gasolina es el combustible especialmente utilizada por los vehículos particulares y los taxis en el Ecuador, mientras que el diésel, lo utilizan los camiones y buses (Agencia de Noticias Andes, 2013).
Tabla 6. Flota vehicular de transporte público de Santo Domingo
Tipo de Vehículo Combustible Número de Vehículos
Buses Diésel 342 Taxis Gasolina 2611
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Distribución vehicular por año modelo.
Con base en la información obtenida de las cooperativas y compañías de transporte público, se obtuvo la edad de distribución de los 2.953 vehículos, se realizó la distribución de la flota del parque vehicular de buses (Fig. 8) y taxis (Fig. 9) por antigüedad, siendo cero la edad para los vehículos del año modelo, es decir, el año 2015, los vehículos de ese año modelo estarán acumulados en la edad 0 mientras que el año modelo 2014 estarán en la edad 1 y así sucesivamente.
Fig. 8. Edad vehicular de la flota de buses
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Tipos de vías
Para elaborar este archivo de entrada, se tomó en cuenta la infraestructura vial de la ciudad (Fig. 4), la longitud de vías por tipo de rodadura en la Tabla 7, se muestran las fracciones por tipo de vía.
Tabla 7. Fracción del tipo de vía
Condiciones meteorológicas.
En el archivo de entrada de meteorología se utilizaron promedios de variables meteorológicas; temperatura y humedad relativa, obtenidos de la estación meteorología de la UTE-SD, para los doce meses de estudio respectivos del año 2015.
Tabla 8. Datos meteorológicos de la zona de estudio (UTE-SD, 2015)
Mes Temperatura (°C) Humedad (%)
Enero 23,22 77,80 Febrero 23,81 75,27 Marzo 24,23 74,77 Abril 24,57 75,80 Mayo 24,71 77,43 Junio 24,52 76,77 Julio 23,91 76,51 Agosto 23,55 75,79 Septiembre 23,66 75,00 Octubre 23,89 74,82 Noviembre 23,81 76,64 Diciembre 24,41 77,61
Distancia recorrida y promedio de velocidades.
La distancia recorrida se clasifico por el tipo de vehículo de la información obtenida mediante encuestas a los conductores en las paradas de transporte. De los resultados de las encuestas se obtuvo un promedio de los kilómetros recorridos al día, dentro de
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estos, se tiene que los taxis recorren una distancia aproximada de 150 kilómetros al día, mientras que los buses recorren un promedio de 220 kilómetros diarios.
Para determinar la velocidad promedio de los vehículos de transporte público que circulan en la ciudad, se realizaron controles de velocidad, junto con la Policía Nacional, mediante el uso del radar de velocidad (Tabla 9).
Tabla 9. Velocidades promedio de los vehículos de transporte público
Velocidades (km/h)
Hora Taxis Bus Urbano 00:00 - 01:00 36 0
01:00 - 02:00 40 0
02:00 - 03:00 42 0
03:00 - 04:00 35 0
04:00 - 05:00 36 0
05:00 - 06:00 35 30
06:00 - 07:00 28 28
07:00 - 08:00 30 28
08:00 - 09:00 40 29
09:00 - 10:00 35 34
10:00 - 11:00 40 35
11:00 - 12:00 40 29
12:00 - 13:00 38 34
13:00 - 14:00 36 35
14:00 - 15:00 40 31
15:00 - 16:00 40 29
16:00 - 17:00 45 32
17:00 - 18:00 48 28
18:00 - 19:00 36 30
19:00 - 20:00 37 32
20:00 - 21:00 42 36
21:00 - 22:00 40 0
22:00 - 23:00 36 0
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Combustibles
El archivo de entrada de fuel formulation contiene información de las características de los combustibles que se comercializan en la zona de estudio, teniendo como base la información entregada por EP Petroecuador Terminal Santo Domingo, en la Tabla 10 se muestra los datos que requiere MOVES 2014a, con la información obtenida, de la cual se obtuvo un promedio mensual del año 2015, con un nivel de confianza del 95 %.
Tabla 10. Características de combustibles (Petroecuador, 2016)
Propiedades Unidades Gasolina Súper Gasolina Extra Diésel Premium
Presión de Vapor kPa 50,45±1.71 47,1±2,06 n/a*
Contenido de Azufre ppm 328,8±62,38 366,1±82,66 288±25,02
Contenido Aromáticos % V/V 25,3±1,32 25,2±1,6 n/a
Contenido de olefinas % V/V 17,09±0,39 17,56±0,52 n/a
Contenido Benceno % V/V 0,69±0,04 0,68±0,05 n/a
Destilación 50% °C 97,2±17,44 107±2,18 n/a
Destilación 90% °C 165,4±3,8 162,42±2,73 n/a
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RESULTADOS DEL INVENTARIO DE EMISIONES
El inventario de emisiones de fuentes móviles desarrollado durante este estudio, permitió identificar los aportes de contaminantes a la atmósfera por parte del sector de transporte público de acuerdo a la categoría vehicular, sirviendo como instrumento estratégico para la gestión ambiental de la ciudad. La Tabla 11, muestra los resultados del inventario de emisiones generado con el Software MOVES2014a. Tabla 11. Inventario de emisiones vehiculares del transporte público Santo Domingo
Modelo Emisiones (gr/año)
SO2 CO NOx GOT COV NH3 PM10 PM 2,5
Taxis 96.119 39.098.745 2.681.948 3.998.896 3.690.103 4.244 27.073 23.951
Buses 66.198 4.542.576 1.563.135 204.696 188.035 6.530 68.846 63.339
TOTAL 162.317 43.641.321 4.245.083 4.203.592 3.878.138 10.774 95.919 87.290
El inventario de emisiones vehiculares determinó que la categoría vehicular perteneciente a taxis representa el 62,2% del total de emisiones del transporte público, seguido de los buses de transporte urbano con un 37,8% (Fig. 10).
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La (Fig. 11) presenta la comparación de las emisiones del transporte público, entre los taxis, donde se tiene que el 100 % de la flota de vehículos tipo pasajero (categoría 21) son a gasolina y el 100 % de los buses (categoría 42) son a diésel. Dado esto, se encontró que en las emisiones de; CO, COVs, GOT y NOX, los taxis generan más de la mitad de las emisiones totales, este es un resultado esperado, debido a que la cantidad de la flota vehicular de taxis es superior a la de buses.
Fig. 11. Comparación aporte de emisiones
Aunque los motores a diésel emitan menor cantidad de CO e hidrocarburos que otros como la gasolina o gas natural, las emisiones de NOX y MP son muy superiores. La
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ALTERNATIVAS PARA REDUCIR LAS EMISIONES CONTAMINANTES
Con la finalidad de reducir las emisiones contaminantes del sector de transporte y mitigar los problemas a la salud causados por la contaminación vehicular, este estudio
presenta las siguientes alternativas para mejorar la calidad de aire en la ciudad (Fig. 12).
Estrategia 1: Mejoramiento de la calidad del combustible
Las emisiones de SO2 de las fuentes móviles son proporcionales al contenido de azufre en los combustibles (PNUMA, 2007) La mejora de la calidad de combustible que se comercializa en el país a una de bajo contenido de azufre, permitirá la implementación de nuevas tecnologías en los vehículos (Tabla 12). Es por esto, que el uso de combustibles de ultra-bajo contenido en azufre (UBA) es esencial para reducir las emisiones, no solamente por la consecuente reducción de niveles de sulfato, y por tanto de PM2,5, sino porque el uso de este combustible es absolutamente necesario para el buen funcionamiento de los sistemas de depuración de emisiones, tales como catalizadores para óxidos de nitrógeno (NOx) y filtros de
partículas con catalizadores, ya que el óxido de azufre (SO2) y los ácidos derivados dañan los catalizadores (CSIC, 2006).
Tabla 12. Requisito de calidad de combustible para Tecnologías Vehiculares EURO,
(Biocombustibles Hoy, 2014)
Norma Año Azufre (ppm) EURO I - EURO
II 1994 500 EURO III 2000 150
EURO IV 2005 50-100
EURO V 2009 10
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tanto del transporte público como del transporte privado (MAE, 2010). Como ejemplo la ciudad de Quito, ciudad pionera en el Ecuador y la región andina en la adopción de un sistema obligatorio de revisión del estado mecánico, de seguridad y de emisiones que desde el año 2003 se viene realizando y ha hecho un avance significativo en el control de la contaminación, de acuerdo al informe de calidad del aire de Quito 2013, las concentraciones de PM2,5 disminuyeron en un 33%, las concentraciones de CO se redujeron en un 54% y las emisiones de SO2 a partir del 2005 disminuyó un 77%, esto se debe al control que se realiza en la RTV y a la mejora de los combustibles (Secretaria de Ambiente, 2014).
Estrategia 3: Mejora de los hábitos de manejo
Incentivar a la mejora de los hábitos de manejo, cuando se maneja conscientemente a velocidades constantes, dentro de los límites de velocidad, disminuyendo los episodios de rápida aceleración y desaceleración, utilizando en algunos casos el control crucero para mantener una velocidad continua y realizando los cambios de manera apropiada. La reducción de la velocidad vehicular generalmente ofrece beneficios en términos de menor contaminación y menor consumo de la energía (GRSF, 2008).
Estrategia 4: Mejora del sistema de transporte público
Estrategias para mejorar el sistema de transporte público, mejorar la eficiencia del funcionamiento de los buses al reducir demoras de tránsito y aumentar la velocidad de viaje, de esta manera el servicio sería más rápido, más confiable, más cómodo y más seguro, atrayendo a la elección de quienes utilizan vehículos particulares.
Estrategia 5: Generación de políticas de transporte y planificación
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cotidiana en bicicleta por la ciudad, logro la descongestión vehicular al disminuir la demanda por el transporte público y el uso del vehículo particular. Por otra parte, en el tema de la movilidad el PMC creo 120 kilómetros de ciclo rutas que contribuyeron a la renovación urbana de la ciudad y a que la bicicleta sea utilizada como alternativa diaria de transporte (Llano, 2014).
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2.4. Análisis económico
El costo para el desarrollo del presente proyecto tuvo un valor de 1.601 dólares, en la Tabla 12 se observa los costos.
Tabla 13. Análisis económico del proyecto
Detalle Unidad Cantidad Valor unitario ($) Valor total ($)
Cuaderno 1 1 2 2 Computadora portátil (SONY VAIO) 1 1 900 900 Cámara fotográfica (GOPRO) 1 1 300 300 Movilización 1 1 3 90 GPS 1 1 309 309 Programa MOVES 1 1 0 0
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III. CONCLUSIONES
El presente trabajo usó el software MOVES para realizar el inventario de emisiones
de fuentes móviles para la ciudad de Santo Domingo para el año 2015. Se pudo
constatar que el CO es el principal contaminante emitido a la atmósfera por parte de los vehículos automotores de transporte público con 43,64 ton/año, seguido por los NOX (4,24 ton/año), GOT (4,20 ton/año) y COVs (3,88 ton/año) , donde los taxis contribuye con un 62,2% del total de emisiones y los buses con el 37,8%. Tras la realización de simulaciones utilizando las características del combustible y de la zona
de estudio se logró comprobar que las emisiones de contaminante de CO en su
mayoría fueron generadas por los vehículos a gasolina mientras que las emisiones de
NOX fueron generadas por los vehículos a diésel. De esta manera, fue posible utilizar
un modelo para obtener inventarios de emisiones de fuentes móviles y con base en
estos resultados proponer estrategias que conlleven a la disminución de emisiones
contaminantes por este tipo de fuentes en la zona de estudio.
Como parte de este trabajo, se proponen cinco estrategias para reducir este tipo de emisiones. Las cuales son:
Estrategia 1, la reducción de los niveles de azufre en los combustibles, tendrá como resultado la reducción de las emisiones de los vehículos tanto de transporte público como del privado, siendo un paso necesario para facilitar el uso de catalizadores mejorados, filtros y otras tecnologías que pueden eliminar la mayor parte de la contaminación de los vehículos que utilizan gasolina y diésel.
Estrategia 2, la implementación de un sistema de RTV, permitirá certificar que los vehículos en circulación que no rebasen los límites máximos permisibles de emisiones, convirtiéndose es una acción para el control de emisiones vehiculares a la atmósfera, permitiendo de esta manera la reducción de las mismas.
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Estrategia 4, el mejoramiento del sistema de transporte público, permitirá la reducción de las demoras de tránsito, aumentando la velocidad de viaje, de esta manera el servicio sería más atractivo para la ciudadanía, reduciendo el uso del vehículo.
Estrategia 5, la elaboración de políticas de transporte y planificación urbana del uso de suelo, ciudades con transporte público de alta calidad, rápidos, cómodos y seguros, localizados cerca de los lugares a los que la gente necesita ir reducirá las tasas de viajes y kilómetros recorridos, por ende, el tráfico generado por la flota vehicular en la ciudad.
RECOMENDACIONES
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REFERENCIAS
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