Emisiones de metano derivadas de los desechos sólidos municipales en Cuba/Methane emissions from municipal solid waste in Cuba

RESUMEN. e n este artículo se determinan las emisiones de metano derivadas de la gestión de los Desechos Sólidos Municipales (DSM) en Cuba en el período 1990-2010. para ese objetivo se utilizaron métodos proporcionados en las "Directrices del IpCC de 2006 para los Inventarios Nacionales de Gases de e fecto Invernadero (Ge I), especialmente el Modelo de Desechos del IpCC, y también elementos del "e stándar Corporativo de Contabilidad y r eporte del protocolo de Ge I" (Wr I-Wb CSD, 2004). De acuerdo con los resultados obtenidos, las emisiones netas de metano derivadas de la disposición final de DSM, tuvieron una tendencia general al aumento, con un período de disminución entre 1992 y 1996 (años más críticos de la crisis económica que sufrió el país en los años noventa). Las emisiones de metano generadas en la preparación de compost utilizando DSM, y de la destrucción del metano en antorchas resultaron, respectivamente, bajas y no significativas. Palabras clave: gases de invernadero, metano, desechos sólidos municipales. Methane emissions from municipal solid waste in Cuba. ABSTRACT. In this paper are determined the methane emissions derived from Municipal Solid Waste (MSW) management in Cuba in the period 1990-2010. For this objective, were used methods provided in "2006 IpCC Guidelines for National Greenhouse Gas (GHG) Inventories", especially the IpCC Waste Model, and also elements from the "GHG protocol Corporate Standard" (Wr I-Wb CSD, 2004). a ccording to the results obtained, the net methane emissions from final MSW disposition had a general trend to the increase, with a period of decrease between 1992 and 1996 (more critical years of the economic crisis that suffered the Country in the nineties). Methane emissions generated from compost preparation using MSW, and from methane destruction in flares resulted, respectively, low and not significant. Keywords: greenhouse gases, methane, municipal solid waste. emissions de methane derivees des dechets solides municipaux a Cuba. RESUMÉ. Dans cet article sont déterminées les émissions de méthane dérivées de la gestion des Déchets Solides Municipaux (DSM) à Cuba, dans la période 1990-2010. On a utilisé les méthodes des « Directrices du GIe C de 2006 pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre (Ge S) », particulièrement le Modèle de Déchets de l'IpCC, ainsi que des éléments du « Standard Corporatif de Comptabilité et r apport du protocole de Ge S » (Wr I-Wb CSD, 2004). Selon les résultats obtenus, les émissions nettes de méthane dérivées de la disposition finale de DSM ont été une tendance générale ascendante, ayant eu une période de diminution entre 1992 et 1996 (les années les plus critiques de la crise économique des années 90 à Cuba). Les émissions de méthane provoquées par la préparation de compost utilisant DSM et par la destruction du méthane brûlé à la torche ont été faibles et non significatives, respectivement. Mots clé: gaz à effet de serre, méthane, déchets solides municipaux.






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Date published: January 1, 2011

(ProQuest: ... denotes formulae omitted.)

1. INTRODUCCIÓN

Los objetivos principales de este artículo son estimar y evaluar las emisiones de metano (CH4) derivadas de la gestión de los Desechos Sólidos Municipales (DSM)1 en Cuba en el período 1990 - 20102. Los Sitios de Disposición de Desechos Sólidos (SDDS) son fuentes reconocidas de CH4 mediante la emisión de gas de vertedero a la atmósfera y se estima que alrededor del 10 por ciento de las emisiones antrópicas globales de CH4 se derivan de esta categoría de fuente. en Cuba, las emisiones de los SDDS aportan alrededor del 14 por ciento de las emisiones nacionales de este importante gas de efecto invernadero (GeI) (López et al., 2009).

1.1 e St IMa CIó N y r e pOr t e De e MISIONe S De Ga Se S De INv e r Na De r O

La estimación y reporte de emisiones de GeI ha tenido, hasta el momento, su expresión fundamental en la preparación de los inventarios nacionales de GeI que deben compilar y reportar, con una frecuencia especificada, las partes de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático (CMNUCC). para este objetivo se utilizan, fundamentalmente, las metodologías aprobadas por la Conferencia de las partes (COp) de esta Convención y que han sido preparadas por el panel Intergubernamental de Cambio Climático (IpCC).

posteriormente, y en buena medida para satisfacer los requerimientos de los programas voluntarios o los compromisos cuantificados de reducción de GeI, el comercio de emisiones, los registros etc., la cuantificación y reporte de emisiones de estos gases se extendió a los niveles corporativo3 y de proyecto, y más recientemente al nivel de producto. Los estándares y protocolos para cuantificar y reportar las emisiones y reducciones de GeI para estos niveles, han sido elaboradas, fundamentalmente, en el marco del "protocolo de GeI" 4.

1.2 DeSeCHOS SóLIDOS

Los desechos sólidos se generan en hogares, oficinas, tiendas, mercados, restaurantes, instituciones públicas, plantas de tratamiento de aguas y alcantarillado, obras en construcción y demolición, actividades industriales y actividades agrícolas5. este artículo está centrado en los desechos sólidos municipales (DSM) que en IpCC (2006), se definen como "los desechos sólidos recolectados por municipalidades u otras autoridades locales correspondientes a: a) Desechos domésticos; b) Desechos de jardines y parques; y D) Desechos comerciales/institucionales". esta definición6, utilizada en el estudio, no incluye a los desechos industriales dispuestos en los SDDS, y otros desechos como los hospitalarios que, por sus características, requieren de una gestión especial.

1.3 e MISIONe S De Ga Se S De INv e r Na De r O e N e L SUb Se Ct Or DeSeCHOS SóLIDOS

para los inventarios nacionales de GeI, en IpCC (2006) se proporcionan orientaciones metodológicas para estimar emisiones procedentes de las categorías de fuentes relacionadas con los desechos sólidos que se precisan en la t abla 1.

e n los inventarios de Ge I a nivel corporativo, siguiendo el e stándar Corporativo de Contabilidad y r eporte (e CCr ) (Wr I - Wb CDS, 2004) del protocolo de Ge I, las categorías de fuentes que deben considerarse para la cuantificación de emisiones derivadas de los desechos sólidos difiere, en parte, de las incluidas en la t abla 1. para este tipo de inventarios se requiere, inicialmente, determinar el "límite o frontera organizacional" para los propósitos de contabilidad y reporte de emisiones y a partir de este conformar el "límite operacional" a partir de los siguientes tres "alcances" para propósitos de contabilidad y reporte definidos en el e CCr (Wr I - Wb CSD, 2004):

* alcance 1: emisiones Directas de GeI. Ocurren en las fuentes que pertenecen o están controladas por la organización;

* alcance 2: emisiones Indirectas de GeI asociadas a la electricidad. Incluye las emisiones de GeI derivadas de la generación de la electricidad adquirida y consumida por la organización;

* alcance 3: Otras emisiones Indirectas de GeI. esta es una categoría opcional de reporte que permite incluir el resto de las emisiones indirectas que son consecuencia de las actividades de la organización, pero ocurren en fuentes que no pertenecen, ni están controladas, por esta.

en este artículo por "organización" se asume al "sistema nacional de manejo de desechos sólidos en Cuba" cuyas características fundamentales se describen en OpS (2002) y que fueron tomadas en cuenta para establecer los límites del inventario de esta organización referidos a las emisiones de CH4. De acuerdo con los objetivos del estudio, la disponibilidad de datos, y para tener una mayor concordancia con las categorías consideradas en los inventarios nacionales de GeI, del límite operacional se seleccionaron y evaluaron categorías de fuentes del alcance 1 que tienen, en las condiciones y circunstancias de Cuba, importancia para las emisiones de CH4 derivadas de la gestión de los desechos sólidos (t abla 2).

1.4 SIt IOS De DISpOSICIó N De De Se CHOS Só LIDOS e N CUb a . evOLUCIóN eN eL períODO 1950 - 2010

De acuerdo con la denominación utilizada en Cuba, en los vertederos gestionados o controlados se incluyen los "v ertederos Convencionales" (incluyen medios mecanizados) y los "rellenos Sanitarios Manuales" (rSM), mientras que en los no gestionados o controlados se incluyen los "v ertederos a Cielo abierto". entre 1950 y 1967, la disposición final de los desechos sólidos en el país se realizó en vertederos a cielo abierto en los que ocurrían quemas parciales de los desechos. en 1968 se inició la construcción, y operación, de los primeros vertederos gestionados o controlados y en 1987 ya se encontraban operando treinta de este tipo de vertederos, mientras que el resto de la disposición final se realizaba en vertederos no gestionados poco profundos a cielo abierto. a partir de 1988 se inicia una baja considerable en la cobertura de los servicios de recogida y disposición de los desechos sólidos, que se agudiza con la crisis económica que experimentó Cuba en la década de los años noventa, período en que la disposición se realizó, casi totalmente, en vertederos no gestionados poco profundos a cielo abierto.

para enfrentar la situación descrita anteriormente, a partir del año 1999 se preparó, e instrumentó, un plan para el establecimiento de rSM en los asentamientos poblacionales cubanos de hasta veinte mil habitantes, tipo de SDDS que gradualmente fue extendiendo su cobertura por todo el país (Delgado et al., 2000). t ambién comenzó la eliminación o sustitución de los vertederos a cielo abierto y se incrementó el número de vertederos convencionales. Desde el año 2004, se acometió un plan para mejorar y modernizar el equipamiento y medios utilizados en la gestión de los desechos sólidos, especialmente en los vertederos convencionales y en el año 2008 comenzó el desarrollo de proyectos para la captura y destrucción del gas de vertedero en dos SDDS.

2. MÉTODOS Y DATOS UTILIZADOS

2.1 MODe LO, Da t OS De a Ct Iv IDa D y pa r á Me t r OS De e MISIó N Ut ILIz a DOS pa r a La De t e r MINa CIó N De La S e MISIONe S De Met aNO DerIv aDaS De LOS SDDS

el modelo de descomposición de primer orden (DpO) en su nivel 2 en la opción multifase, presentado en IpCC, 2006, y su software (Modelo de Desechos del IpCC 2006) son los utilizados en este estudio para la determinación de las emisiones de CH4 derivadas de los SDDS en el período 1990 - 2010. en la aplicación de este modelo se realizaron cambios en los valores de algunos de los parámetros de emisión en comparación con los proporcionados por defecto y los utilizados, hasta el momento, en la preparación de los inventarios nacionales de GeI en Cuba. La mayor parte de los cambios realizados se relacionan con la utilización de los resultados obtenidos por López y Fernández (2010) referentes a los parámetros de emisión de los rellenos sanitarios manuales, tipo de SDDS de amplio uso actualmente en Cuba y otros países en desarrollo pero no considerado, específicamente, en las Guías del IpCC para la preparación de los inventarios nacionales de GeI. en el modelo utilizado, las emisiones de CH4 procedentes de la disposición de desechos sólidos en los SDDS, para un año específico, se estiman mediante la siguiente ecuación:

... (1)

el CH4 potencial que se genera a través de los años se calcula sobre la base de las cantidades y la composición de los DSM dispuestos en los SDDS y de las prácticas de gestión de los desechos que se realizan en estos. La base para el cálculo es la cantidad de carbono orgánico degradable disuelto (DDOCm) (ecuación 2)7 que es la parte del carbono orgánico que se degrada en condiciones anaeróbicas en los SDDS (el índice m se refiere a la masa).

... (2)

en una reacción de primer orden, la cantidad de producto es siempre proporcional a la cantidad de material reactivo. esto significa que el año en el cual el material de desecho fue depositado en los SDDS, no es pertinente para determinar la cantidad de CH4 generado cada año. Lo que cuenta, es la masa total de material en descomposición que existe actualmente en cada sitio. Los cálculos básicos de primer orden se realizan mediante las ecuaciones 3 y 4.

... (3)

... (4)

para estimar la cantidad de CH4 que se forma a partir del material que puede descomponerse, se multiplica la fracción de CH4 contenida en el gas de vertedero generado por el cociente de pesos moleculares CH4/C.

... (5)

para la aplicación del modelo DpO se requieren datos históricos sobre la disposición de desechos sólidos (cantidad y composición) en aproximadamente 40 - 50 años previos al año del inventario para el que se realizan los cálculos. para este objetivo, en el estudio se procedió a estimar el total de DSM generados y dispuestos en los SDDS a nivel general en Cuba en cada año del período 1950-2010. La elección de este período se deriva de la selección del valor de la constante de la reacción (k) en el modelo y que el primer año para el que se realiza la estimación de emisiones es 1990 (el primer año base para los inventarios nacionales de Ge I a ser reportados a la CMNUCC).

Con el objetivo de calcular los DSM generados se realizó primero una reconstrucción de la serie de generación promedio percápita de desechos (kg/hab/día) a nivel general en Cuba para el período 1950 - 2010. Se partió de los datos de este parámetro para diferentes períodos y años que aparecen reportados en OpS/OMS (1997) y OpS (2002), así como otros datos que fueron suministrados por la Subdirección de planificación y Servicios Comunales (SpSC) del Ministerio de e conomía y planificación (Me p), criterios de expertos del sector, e informaciones extraídas de artículos científicos o reportes de investigación sobre este tema en Cuba (t abla 3).

De acuerdo con la información captada, la generación percápita se incrementó, paulatinamente, hasta finales de los años ochenta, con una disminución aguda en los primeros años de la década de los noventa. a partir de juicios de expertos del sector, se estima que en los años más críticos del "período especial" (1993-1994) este percápita promedio pudo reducirse a valores del orden de los 0,4 kg/hab/día y quizás menos. a partir de 1995 se verificó una ligera tendencia al incremento en la generación con ligeras fluctuaciones en esta.

a demás de los valores incluidos en la t abla 3, y que son representativos de los promedios a nivel general en Cuba, se han reportado otros valores de generación percápita en diversos estudios realizados para localidades específicas del país, mayormente para la ciudad de La Habana y sus municipios. por ejemplo, palacios et al., (2003), reportaron un valor de alrededor de 0,5 kg/hab/día para municipios contiguos a la b ahía de La Habana en los años 2001 - 2002. e n otros reportes, se ha reflejado el incremento observado en la generación percápita, en los últimos años, en La Habana hasta alcanzar valores alrededor de los 0,7 kg/hab/día (DpSC-CH, 2000, López, M. et al., 2004, JICa -CIt Ma CH- DpSC, 2006; Joa y Falcón, 2008; Goicochea y Fabregat, 2011; a costa et al., 2011). e stos reportes señalan también la ocurrencia de modificaciones en la cantidad y tipo de desechos generados debido a cambios de hábitos de vida, patrones de consumo y en los materiales de embalaje.

en este estudio, se adiciona a los factores señalados anteriormente el efecto del turismo internacional que en algunas zonas de Cuba, incluyendo algunos municipios de la Ciudad de La Habana, va teniendo ya un determinado peso en la generación de DSM. este tema de los aportes del turismo internacional en la generación de desechos, requiere ser tratado con cuidado cuando se aborda la cuantificación de las emisiones de GeI correspondientes al país. Igualmente debe procederse con cautela en la utilización de valores de generación percápita obtenidos en municipios con elevada población flotante debido a la concentración, en estos, de una significativa actividad comercial y de servicios.

para la reconstrucción de la serie de la generación percápita promedio a nivel general del país, incluyendo el relleno de los años faltantes, se partió de los datos de la t abla 3 y se aplicaron las técnicas de extrapolación e interpolación utilizando drivers recomendadas para este objetivo en IpCC (2000, 2006). Como drivers se utilizaron los valores anuales del producto Interno b ruto (pIb ), complementados con informaciones acerca de la fracción del pIb utilizada en los servicios comunales para los años en que estos últimos datos estuvieron disponibles. a dicionalmente, y como apoyo en la reconstrucción de esta serie de datos, se realizó la estimación de la tasa de generación percápita de DSM utilizando la ecuación obtenida (Froiland-Jensen y pipatti, 2002) a partir de la comparación realizada de la generación promedio de DSM y el promedio percápita del pIb en 133 países (World b ank, 1995, 1996). e n este estudio (Fig. 1) se apreció que esa ecuación tiende, para las condiciones de Cuba, a sobrestimar la generación percápita promedio teniendo mejor coincidencia con los valores reportados en la t abla 3 solamente cuando ocurre una relativa alta generación percápita (mayor que 0,55 kg/hab/día) en este caso el período 1983-1991 que incluye el valor más alto de la serie (0,686 kg/hab/día) reportado para 1990 en OpS-OMS (1997).

Después de reconstruida la serie de generación percápita de DSM, se procedió al cálculo de la generación y disposición anual de DSM a nivel general en Cuba para cada año del período 1950 - 2010 (Fig. 2). para esto, se utilizaron los datos anuales, actualizados, de la serie oficial de población urbana8 residente obtenidos de la Oficina Nacional de e stadísticas (ONe ) de Cuba9. e n la estimación de la fracción de los DSM generados que fue dispuesta en SDDS, se tomó en cuenta que la suma de las fracciones correspondientes a disposición final, incineración, preparación de abono orgánico y reciclaje debe totalizar el 100 por ciento. para la estimación y reconstrucción de la serie de disposición de DSM en SDDS para el período 1950 - 2010, se utilizaron los datos reportados en el país para las fracciones mencionadas anteriormente (ONe , 2010a, 2011) complementadas por informaciones de la DpSC del Me p y criterios de expertos del sector.

e l carbono orgánico degradable (DOC) es el carbono orgánico que puede ser objeto de descomposición bioquímica. Su determinación se basa en la composición de los desechos y se calculó sobre la base del promedio ponderado del contenido de carbono de los distintos componentes de los desperdicios. para la estimación del DOC se utilizó la siguiente ecuación y valores por defecto del contenido de carbono de las diferentes fracciones de los desechos proporcionados en IpCC (2006).

... (6)

en la opción multifase del modelo, utilizada en este estudio, se consideraron valores separados para el DOC y t1/2 para cada tipo de desecho, por lo que se asume que la descomposición de los diferentes tipos de material es independiente una de otra. para el cálculo del DOC se utilizaron, y extendieron, los resultados obtenidos por López et al., 2005 en la reconstrucción de la serie de este parámetro de emisión a partir de la limitada información disponible sobre la composición física de los DSM a nivel general en el país (t abla 4). además, y solamente como valores indicativos, se utilizaron también algunos otros valores de la composición física de los DSM para localidades específicas del país que aparecen reportados en DpSC CH (1990), DpSC-SS (2001), Oficina Nacional de Normalización (2002), acosta et al. (2011), Nipon (2004) y López y Fernández (2010).

La reconstrucción de la serie de datos de DOC para cada uno de los períodos en que aparecen vacios importantes de información sobre la composición de los DSM, se basó en la aplicación de las técnicas de reconstrucción de series, recomendadas en IpCC (2000) y la utilización de valores regionales por defecto proporcionados en IpCC (2006) para la composición física de los desechos municipales en la región Caribe. Los valores utilizados para el resto de los parámetros de emisión requeridos en el modelo utilizado, aparecen resumidos en la t abla 5.

2.2 MODe LO, Da t OS De a Ct Iv IDa D y pa r á Me t r OS De e MISIó N Ut ILIz a DOS pa r a La De t e r MINa CIó N De La S e MISIONe S De Met aNO DerIv aDaS De La prep araCIóN De COMpOSt

Las emisiones de CH4, derivadas de la preparación de compost son típicamente bajas, debido a que una parte importante del DOC de los materiales del desecho se convierte en CO2. por otra parte, la preparación de compost también afecta la cantidad y composición de los desechos que se depositan en los SDDS y es una práctica de manejo que contribuye a la reducción de las emisiones de CH4 derivadas de la gestión de los desechos sólidos. e n este estudio, se utilizó el método simple de Nivel 1 incluido en IpCC (2006) en el que las emisiones de CH4 se estiman mediante la ecuación 7:

... (7)

Los factores de emisión por defecto recomendados en IpCC (2006) corresponden a 10 g de CH4/kg de desecho sólido tratado sobre la base de peso seco y 4 g de CH4/kg de desecho sólido tratado sobre la base de peso húmedo. en el cálculo se utilizó el valor promedio de esos dos factores, para representar, aproximadamente, la forma en que se utilizan los desechos sólidos tratados a nivel general en el país. Los datos de actividad utilizados en la estimación de estas emisiones fueron suministrados por la DpSC del Mep u obtenidos de ONe (2010a, 2010b, 2011). No se dispuso de información, o datos, sobre la ocurrencia de la preparación de compost utilizando DSM antes del año 2000.

2.3 aNáLISIS De INCer tIDUMbreS y SeNSIbILIDaD

e n la determinación y análisis de incertidumbres de los parámetros de emisión que se utilizan en el Modelo de Desechos del IpCC (IpCC, 2006), se siguieron los procedimientos utilizados en López y Fernández (2010) especialmente los aspectos relacionados con el análisis de sensibilidad de este modelo. e l análisis de sensibilidad acometido se realizó sobre el rango de valores plausibles de parámetros claves del modelo, con el objetivo de evaluar las respuestas que se producen en las salidas de este como consecuencia de cambios en los parámetros claves de entrada, y también para determinar los factores que más contribuyen a la variabilidad de las salidas. para seleccionar los valores de los parámetros a utilizar en ese análisis, se utilizó el procedimiento usual de seleccionar los niveles máximo y mínimo del rango (pannel, 1997), de modo que la probabilidad de que un valor real quede fuera del rango determinado en el estudio para los parámetros y variables, es del cinco por ciento.

e n el análisis el efecto de una variable o parámetro simple sobre el estimado de emisión obtenido con el modelo, se evaluó variando su valor mientras se mantuvieron constantes los valores del resto de las variables y parámetros. Con relación a la selección de entradas de interés para la evaluación del modelo, estas se diseñaron con el objetivo de comparar tres casos de prueba (b ajo; b ase; a lto) para los parámetros seleccionados. e l "Caso b ajo", se refiere a las corridas del modelo con los valores inferiores del rango determinado para esos parámetros. e l "Caso a lto" corresponde a las corridas del modelo con los valores superiores del rango determinado para esos parámetros. e l "Caso b ase" se refiere a las corridas del modelo utilizando los valores centrales o puntuales, determinados o asumidos, para cada parámetro o variable. e n el análisis se dio prioridad al criterio planteado en IpCC (2006) donde se plantea que "la mejor vía para evaluar el error debido al Modelo de Desechos de IpCC, 2006 es realizando un análisis de sensibilidad de este variando los valores de k dentro de los rangos de error asumidos". e ste criterio, fue complementado adicionando también al análisis otros dos parámetros de emisión (DOCf y F), además de los datos de actividad (Da ).

t omando en cuenta que cada parámetro y variable que interviene en el modelo se expresa en diferentes unidades no comparables, para evaluar y comparar los efectos de sus cambios sobre las salidas del modelo, se utilizaron índices de sensibilidad especialmente la "elasticidad" que proporciona una medida del cambio porcentual en una variable dependiente (en esta caso la emisión de CH4) dividido por el cambio porcentual en una variable o parámetro independiente (e = %?y/%?X) (pannel, 1997). La comparación de "elasticidades" de las emisiones con relación a los diferentes parámetros evaluados proporciona una buena indicación acerca de los parámetros para los que las emisiones son más sensibles. Otro de los índices de sensibilidad utilizados, fue el índice simple propuesto por Hofman y Gardner (1983) [SI = (Dmax - Dmin)/Dmax], donde Dmax es el resultado de la salida del modelo cuando el parámetro en cuestión es establecido a su valor máximo y Dmin es el resultado de la salida del modelo para el valor mínimo del parámetro.

por otra parte, las incertidumbres de las emisiones de CH4 derivadas de la preparación de compost fueron estimadas aplicando el método de propagación del error del primer orden (método de Nivel 1) en la forma en que aparece descrito en IpCC (2000) y en la herramienta para la determinación de incertidumbres incluida en los protocolos de GeI (WrI-WbCDS, 2008).

3. RESULTADOS

3.1 eMISIONeS De Met aNO DerIv aDaS De LOS DeSeCHOS SóLIDOS MUNICIpaLeS

La Fig. 3 muestra la comparación entre la generación total estimada de CH4 derivada de la disposición de DSM en SDDS y la emisión neta estimada de este GeI, desde esta categoría de fuente, en el período 1990 - 2010. Las mayores diferencias que se observan en las emisiones en comparación con la generación, a partir del año 2002, se consideran una consecuencia de varios factores, fundamentalmente el uso extendido de los rellenos sanitarios manuales, el incremento reportado para el reciclado/ abonado y el comienzo de la captura/destrucción de CH4 en un SDDS en los años finales de ese período.

a partir de las estimaciones realizadas por tipos de desechos, se concluyó también que el aporte fundamental a la generación de CH4 en los SDDS del país, proviene de los restos de alimentos y los desechos de papel y cartón dispuestos en estos, con aportes menores a las emisiones derivados de los desechos de podas (jardines y parques), madera y textiles.

La estimación de las emisiones de CH4 derivadas de la quema de gas de vertedero en antorchas se basó en la destrucción de este GeI en las antorchas instaladas, desde finales del 2008, en el vertedero de Calle 100 y autopista en La Habana (UNFCCC - CDM, 2009), que fue el sistema de captura y destrucción de gas de vertedero incluido en el período 1990 - 2010. Las emisiones de CH4 estimadas, desde esa fuente, para los años 2009 y 2010 resultaron no significativas (t abla 6). por otra parte, las emisiones estimadas de CH4 derivadas de la preparación de compost a partir de DSM en Cuba, resultaron relativamente bajas al compararlas con las derivadas de la disposición de DSM en SDDS (t abla 6).

3.2 reSUL t aDOS ObteNIDOS eN LOS aNáLISIS De INCer tIDUMbreS y SeNSIbILIDaD

Como se precisó en el epígrafe 2, el método utilizado para la determinación de las incertidumbres de las emisiones de CH4 derivadas de la preparación de compost fue el de Nivel 1 descrito en IpCC (2000). e ste método posibilita calcular un indicador cuantitativo de la incertidumbre de las emisiones totales estimadas utilizando métodos aritméticos clásicos para la combinación de incertidumbres, asumiendo distribuciones Gausianas típicas, variables independientes, e incertidumbres menores que el 60 por ciento. para realizar este cálculo, se partió de una estimación de la incertidumbre de los datos de actividad y parámetros de emisión utilizados en la determinación de la emisión de CH4 realizada para esta categoría de fuente. La incertidumbre del factor de emisión utilizado fue estimada utilizando los rangos para los factores de emisión por defecto proporcionados en IpCC (2006) para esta categoría de fuente:

* 10 (0,08 - 20) g CH4/kg desechos tratados en base a peso seco;

* 4 (0,03 - 8) g CH4/kg desechos tratados en base a peso húmedo.

Siguiendo lo indicado en la fuente citada, la incertidumbre del dato de actividad referente a la fracción de los desechos utilizados para la preparación de compost, fue estimada de la misma forma que la referente a la fracción de DSM dispuestos en SDDS. así, se partió de los valores por defecto de incertidumbres para los datos de actividad en esta subcategoría de fuente incluidos en IpCC (2006), los que fueron ajustados dentro del intervalo propuesto tomando en cuenta las características de los datos utilizados y su fuente de procedencia. Se utilizó para estos datos una incertidumbre de ±20%.

La incertidumbre obtenida para los estimados de emisiones de CH4, derivadas de la preparación de compost es de ±36,1%, valor que se clasifica como de calidad media a baja (incertidumbre media a alta) en el esquema para la clasificación de incertidumbres utilizado en López et al. (2009). este valor obtenido, es típico para las incertidumbres en las emisiones de CH4 derivadas del sector Desechos.

La evaluación del error debido al modelo utilizado en la estimación de las emisiones de CH4 derivadas de la disposición final de DSM en SDDS, fue abordada siguiendo el procedimiento descrito en López y Fernández (2010), mediante un análisis de sensibilidad del mismo, variando los valores de los parámetros de emisión seleccionados (especialmente k), y combinaciones de estos, dentro de los intervalos de error supuesto. La aplicación del índice de sensibilidad (IS) y la elasticidad (e) a los resultados obtenidos con el modelo, posibilitó concluir que, aunque el modelo es sensible a los cuatro parámetros y datos de actividad analizados, resultó mucho más sensible al parámetro DOCf y a los datos de actividad (Da ), los que presentaron valores relativamente altos tanto del índice de sensibilidad (IS) como de la elasticidad (e) y también dan origen a diferencias porcentuales en la emisiones con relación al caso base ≥ 20%, criterios ambos utilizados en López y Fernández (2010) para la selección de los parámetros más sensibles. a partir de esos resultados, en la continuación del análisis de sensibilidad se evaluaron los siguientes casos con variaciones combinadas de los parámetros DOCf y Da mientras se mantuvieron el resto de los parámetros con los valores correspondientes al caso "base": a) DOCf a lto, Da a lto; b) DOCf b ajo, Da a lto; c) DOCf a lto, Da b ajo; d) DOCf b ajo, Da b ajo. La Fig. 4 muestra los resultados obtenidos en las modelaciones realizadas para el análisis de sensibilidad del modelo. Como se observa, las curvas que representan las emisiones están limitadas por los casos DOCf b ajo, Da b ajo y DOCf a lto, Da a lto, con una diferencia con las emisiones del caso base en el año 2010 de -52% y 35,3% respectivamente.

a partir de los resultados obtenidos en el análisis de sensibilidad, se determinó el rango de incertidumbre, y el límite de confianza del 95%, de las emisiones de CH4 derivadas de los SDDS a nivel general en Cuba en el año 2010. e n este análisis se partió de los casos que producen los valores extremos de emisiones y se siguieron los criterios de pulles (2003) asumiendo una distribución lognormal para las emisiones.

Considerando la asimetría y el origen logaritmo de la distribución lognormal, la emisión de CH4 estimada para el año 2010, resultó [46,47 (-40,5%, +68%) Gg] o [46,47 (27,64 - 78,07) Gg]. Los valores de incertidumbre obtenidos pueden clasificarse entre medios y altos para el intervalo inferior y como altos a muy altos para el intervalo superior a partir del esquema para la clasificación de incertidumbre utilizado en López et al. (2009). No obstante, están en el rango de los reportados para este tipo de modelos en la bibliografía especializada sobre el tema, y están en correspondencia con los criterios expresados en IpCC (2000) que indican que "estas incertidumbres pueden alcanzar hasta un factor de dos, aún cuando los datos nacionales estén correctamente caracterizados".

4. CONCLUSIONES

1) Las emisiones netas de CH4, derivadas de la disposición de DSM en SDDS en Cuba, verificaron una tendencia general al crecimiento entre los años 1990 y 2010, con un período de disminución entre 1992 y 1996. en el año 2010, se estimó una emisión de 46,47 Gg CH4 (32,5% mayor que en el año base 1990 y 41,2% mayor que en el año base 2000).

2) e l comportamiento observado en esas emisiones de CH4, en el período 1990 - 2010, es una consecuencia tanto del crecimiento de la población urbana en Cuba en ese período, como de los cambios ocurridos en la generación percápita de desechos entre estos, la importante disminución observada en la generación en los años más críticos de la crisis económica experimentada por el país en la década de los noventa.

3) Las mayores diferencias que se observan en esas emisiones de CH4 a partir del año 2002, en comparación con la generación de este Ge I, se consideran una consecuencia de varios factores, fundamentalmente la extensión de uso de los rellenos sanitarios manuales, el incremento reportado para el reciclado/abonado y el comienzo de la captura/destrucción de CH4 en un SDDS en los años finales del período analizado.

4) e l aporte fundamental a la generación de CH4 en los SDDS del país, proviene de los restos de alimentos y los desechos de papel y cartón dispuestos en estos, con aportes menores de los desechos de podas (jardines y parques), madera y textiles.

5) Las emisiones estimadas de CH4 derivadas de la preparación de compost, utilizando DSM en Cuba, resultaron bajas. La incertidumbre obtenida para estos estimados resultó ±36,1%, valor que se clasifica como de incertidumbre media a alta.

6) para la emisión de CH4 derivada de la disposición de DSM en SDDS en el año 2010, se estimo una incertidumbre de -40,5%, +68%, valores que puede clasificarse entre medios y altos para el intervalo inferior y como altos a muy altos para el intervalo superior. La incertidumbre estimada está en el rango de la reportada para este tipo de modelos en la bibliografía especializada sobre el tema, y está en correspondencia con los criterios expresados en IpCC (2000) que indican que esta puede alcanzar hasta un factor de 2, aún cuando los datos nacionales estén correctamente caracterizados.

1 Se utiliza el término "desechos" en lugar del término "residuos" para mantener la denominación y definiciones utilizadas, en idioma español, en IpCC, 2006.

2 e ste artículo es una versión resumida de la primera parte del estudio: 'López, C. (2011). e scenarios Combinados de Gestión a mbiental - Mitigación para la proyección de las e misiones de Metano Derivadas de los Desechos Sólidos Municipales en Cuba. La Habana, Junio de 2011, 142 pp'. [Inédito].

3 "Corporativo" en el contexto de este estudio se refiere a los diferentes tipos de organizaciones tanto del sector privado como público.

4 http://www.ghgprotocol.org

5 e n los inventarios nacionales de Ge I, las emisiones derivadas del manejo del estiércol y de la quema in situ de residuos agrícolas se estiman y reportan en el Sector a gricultura, Silvicultura y Otros Usos de la t ierra (a FOLU) y no en el Sector Desechos.

6 e sta definición puede variar de país a país e incluir otros desechos como los lodos de alcantarilla y los desechos de construcción y demolición (estos últimos en algunos países de incluyen como parte de los desechos industriales)

7 e n esta ecuación y algunas otras que siguen se mantiene, para los parámetros que se utilizan, la denominación en idioma inglés de la fuente original

8 para la obtención de los estimados de generación y disposición de DSM, así como para los estimados de emisión de CH4 en este estudio se utiliza la población urbana residente, debido a que en el país solamente recibe servicios de recolección de desechos la población urbana, con una cobertura del cien por ciento.

9 ONe . Series e stadísticas. Sitio Web ONe . http://www.one.cu/

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Author affiliation:

Carlos López Cabrera

Consultor emisiones de Gases de Invernadero, La Habana, Cuba

cmlopezca@yahoo.com

recibido: 16 de Marzo de 2011

enviado a evaluar: 17 de Marzo de 2011

aceptado: 5 de Octubre de 2011

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