Antecedentes para la meta de carbono negro de Chile

ante el acuerdo de París

En el contexto del Acuerdo de París, Chile ha revisado su Contribución Nacionalmente Determinada (NDC, por sus siglas en inglés). Bajo ese marco, el (CR)2, apoyó a la Oficina de Cambio Climático del Ministerio del Medio Ambiente (MMA) en el diseño, evaluación y justificación –mediante la implementación de un enfoque metodológico— de una meta de reducción cuantificada de carbono negro (BC, por sus siglas en inglés), integrable y consistente con la meta de reducción de gases de efecto invernadero (GEI). Este trabajo se hizo en el marco de la implementación de iniciativas de acción y planificación nacional (Supporting National Action and Planning on Short-Lived Climate Pollutants, SNAP) que promueve la Coalición de Aire Limpio y Clima (CCAC).

Aquí se presenta un resumen para tomadores de decisión, resaltando los aspectos metodológicos y los resultados más importantes del estudio. Este resumen se complementa con un informe extendido y anexos que detallan la información y relevan la interacción entre el grupo ejecutor y el mandante.

Resumen ejecutivo

Las urbes son el escenario clave donde la acción climática y los cambios transformacionales deben ocurrir para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y el Acuerdo de París, y así evitar los impactos adversos de un mundo insostenible y en rápido calentamiento. Esto implica lograr la carbono neutralidad global para el año 2050, así como la mitigación de los forzantes climáticos de vida media corta (SLCF, por sus siglas en inglés), metano (CH4) y carbono negro (BC) en particular. Esto, a su vez, enfatiza la necesidad de abordar la mitigación de SLCF de manera consistente con el dióxido de carbono (CO2) y otros forzantes climáticos de vida media larga. Además, la evidencia sugiere que reducir los SLCF puede facilitar el logro de los ODS, principalmente a través de cambios en la matriz tecnológica y energética, y sus consecuencias en la calidad del aire.

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Lo anterior se aplica al mundo en general, pero especialmente a Chile, donde la fracción de población urbana ha alcanzado casi el 90 % y los problemas de calidad del aire siguen siendo importantes a pesar de los esfuerzos de larga data. Esto fue reconocido por Chile en su Contribución Nacionalmente Determinada (NDC, por sus siglas en inglés) en 2015. En el anteproyecto de actualización presentado el 2019 se establece el objetivo cuantitativo de una reducción de emisiones de carbono negro de entre 10 y 25 % para 2030 con respecto a 2016.

En el presente estudio, las medidas de mitigación consideradas para los gases de efecto invernadero de larga duración (LLGG) se han evaluado en términos de su potencial para reducir el BC durante el período 2016-2050, utilizando el marco de análisis del Long-Range Energy Alternatives Planning System – Integrated Benefits Calculator (LEAP-IBC). Además de las opciones de mitigación para LLGG, se han evaluado medidas específicas de los planes de descontaminación del aire. El escenario de neutralidad de gases de efecto invernadero implica una reducción desde 10 kton/a de BC en 2016 a 8,7 kton/a en 2030, y a 6,6 kton/ en 2050. Las reducciones correspondientes a trazas coemitidas con el carbono negro también se muestran. Si bien la neutralidad de LLGG da como resultado reducciones significativas a nivel nacional de partículas, incluyendo BC y sus precursores, la misma no implica una mejora significativa en la calidad del aire o los efectos climáticos regionales relevantes. Esto se debe al tiempo de residencia muy diferente de LLGG y partículas, incluido el BC. Por eso se propuso un escenario transformacional, con medidas específicamente enfocadas a reducir el carbono negro en entornos urbanos, suponiendo la implementación de calefacción distrital y de estándares más estrictos para maquinaria fuera de ruta. Este escenario es funcional a enfrentar la pobreza energética y la desigualdad ambiental que prevalecen en el centro y sur de Chile.

El carácter regional de los impactos del carbono negro y la necesidad de buscar opciones con beneficio tanto en el clima como en la calidad del aire, hacen necesario coordinar e integrar la gestión de ambos. En particular, es nuestra opinión experta, que se requiere desarrollar inventarios nacionales para partículas, incluyendo carbono negro y sus precursores gaseosos, en la mayor resolución espacial posible (ca. 1 km2) y extender el alcance de los planes de descontaminación atmosférica, complementándolos con monitoreo del carbono negro y especies asociadas, así como de dióxido de carbono urbano. Finalmente, el estudio esboza un sistema de monitoreo, reporte y verificación basado en iniciativas existentes, generalmente orientadas a la transición energética y la mitigación de gases de efecto invernadero.

Executive summary

Cities are the key scenario where climate action and transformational changes must occur to achieve the Sustainable Development Goals (SDGs) and the Paris Agreement, avoiding the adverse impacts of an unsustainable and rapidly warming world. This implies achieving global carbon neutrality by 2050, as well as mitigating short-lived climate forcers (SLCF), methane (CH4) and black carbon (BC) in particular. This, in turn, emphasizes the need to address the mitigation of SLCF in a manner consistent with carbon dioxide (CO2) and other long-lived climate forcers. In addition, the evidence suggests that reducing SLCF can facilitate the achievement of the Sustainable Development Goals (SDGs), mainly through technological and energy matrix changes and its consequences on air quality.

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The above applies to the world in general, but especially to Chile, where urbanization has reached almost 90% and air quality problems remain an issue of concern despite long-standing efforts. This was recognized by Chile in its Nationally Determined Contribution in 2015. In the draft update version presented in 2019, a quantitative black carbon mitigation objective of between 10 and 25% with respect to 2016 by 2030 is established. In this work, mitigation measures considered for long-lived greenhouse gases (LLGG) have been evaluated in terms of their potential to reduce BC during the 2016-2050 period using the Long-Range Energy Alternatives Planning System analysis framework – Integrated Benefits Calculator (LEAP-IBC). In addition to the mitigation options for LLGG, specific measures of air pollution attainment plans have been evaluated. The LLGG neutrality scenario implies a reduction from 10 kton/year of BC in 2016 to 8.7 kton/year in 2030, and 6.6 kton/year in 2050. The corresponding reductions of tracers co-emitted with black carbon are also shown. While LLGG neutrality results in significant reductions at the national level of particles, including BC, and its precursors, it does not imply a significant improvement in air quality or the relevant regional climatic effects. This is due to the very different residence times of LLGG and particles, including BC. That is why a transformational scenario was proposed, with measures specifically focused on reducing black carbon in urban environments, assuming the implementation of district heating and stricter standards for off-road machinery. This scenario is functional in addressing the energy poverty and environmental inequality that prevails in central and southern Chile.

The regional nature of the impacts of black carbon and the need to look for options that benefit both climate and air quality, make it necessary to coordinate and integrate the management of both. In particular, in our expert opinion, it is necessary to develop national inventories for particles, including black carbon, and their gaseous precursors, in the greatest possible spatial resolution (~ 1 km2) and extend the scope of air pollution attainment plans, complementing them with monitoring of carbon black and associated species, as well as urban carbon dioxide. Finally, the study outlines a monitoring, reporting and verification system based on existing initiatives generally oriented towards energy transition and the mitigation of greenhouse gases.

¿Por qué reducir las emisiones de carbono negro?

¿Por qué es relevante para el Ministerio del Medio Ambiente incluir la mitigación de carbono negro en la NDC?.

En su rol de presidencia de la COP25, Chile a través de la coordinación del Ministerio del Medio Ambiente actualizó su NDC con miras a mayor ambición. La NDC anterior de Chile no representaba un esfuerzo suficiente que realmente aportara a cumplir los objetivos de temperatura del Acuerdo de París.

Potenciar el compromiso de Chile incluyendo un compromiso de carbono negro, no solo significa y demuestra el interés en la incorporación de la ciencia en la toma de decisiones, también releva la importancia que tiene la vinculación de las políticas locales con las políticas internacionales. A través de la incorporación de una meta de carbono negro en nuestra NDC, se puede potenciar los instrumentos de gestión atmosférica existentes, dado los beneficios globales que existen por la mitigación del carbono negro, del mismo modo la política de cambio climático se ve beneficiada al considerar los co-beneficios que tiene la reducción de este contaminante (mejora de calidad del aire y de los efectos en la salud).

Jenny_Mager

Jenny Mager, encargada de Mitigación e Inventarios de la Oficina de Cambio Climático del Ministerio del Medio Ambiente.

Laura Gallardo

Laura Gallardo (Directora del proyecto). Profesora titular, departamento de Geofísica, FCFM Universidad de Chile. Investigadora principal del (CR)2.

¿Por qué es importante la mitigación de carbono negro en Chile? ¿Cuáles son los desafíos que nos tocará abordar en este tema en los próximos años?.

Abordar la cuestión del carbono negro nos permite abrir la discusión e iniciar la acción climática en los espacios urbanos de Chile, un territorio cuya integralidad multisectorial ha sido soslayada hasta ahora. En particular, la inclusión de una meta cuantitativa al 2030 de reducción de carbono negro nos permite bajar nuestra huella climática y abordar mejor uno de los problemas más apremiantes de Chile: la pobreza energética y la inequidad ambiental.

Se debe hacer un seguimiento apropiado a las metas y, en el caso de carbono negro, ello debiera considerar mediciones regulares de su presencia en la atmósfera, caracterizar las emisiones de modo más preciso que hasta ahora, especialmente para la leña y la maquinaria fuera de ruta, así como para barcos y aviones. También está el desafío de contar con inventarios nacionales de alta resolución para calidad de aire, incluyendo carbono negro y precursores de ozono que satisfagan las condiciones de transparencia, corrección, completitud y comparabilidad. Y por último, una mejor coordinación entre los instrumentos de gestión de calidad de aire y de gestión climática.

¿Cómo se elaboró el nuevo inventario de emisiones de carbono negro?

El inventario de carbono negro fue elaborado en base a los escenarios de mitigación de gases de efecto invernadero utilizados para actualizar la NDC de Chile, los que van desde el año 2016 al 2050. La estimación de emisiones se realizó con un enfoque top-down y bottom-up, dependiendo del sector energético estimado, para tres escenarios de mitigación: (1) Políticas Actuales: Escenario base con políticas de mitigación que se encuentran en implementación o que serán implementadas; (2) Carbono Neutralidad: Escenario de mitigación con un paquete de medidas a nivel nacional que llevaría a Chile a la carbono neutralidad; (3) Carbono Neutralidad +: Escenario ambicioso con medidas de mitigación en los sectores mas importantes en las emisiones de carbono negro.

La definición de la profundidad de análisis de cada sector energético se decidió tomando en cuenta documentos de política pública nacional e internacional en conjunto al Ministerio del Medio Ambiente. Las estimaciones realizadas evidenciaron la relevancia de las emisiones de carbono negro de los sectores residencial, maquinaria fuera de ruta e industria.

Kevin-Basoa

Kevin Basoa (investigador del proyecto). Ingeniero de Proyecto, Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Tecnológica Metropolitana.

Descarga de documentos

Resumen para tomadores de decisión

Citar como:: Gallardo, L., Basoa, K., Tolvett, S., Osses, M., Huneeus, N., Bustos, S., Barraza, J., Ogaz, G. (editores) (2020), Mitigación de carbono negro en la actualización de la Contribución Nacionalmente Determinada de Chile: Resumen para tomadores de decisión. Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia para el Ministerio del Medio Ambiente a través de Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la iniciativa Supporting National Action and Planning on Short-Lived Climate Pollutants (SNAP), 32 pp. Disponible en: http://www.cr2.cl/carbononegro/

Informe extendido

Citar como:: Gallardo, L., Basoa, K., Tolvett, S., Osses, M., Huneeus, N., Bustos, S., Barraza, J., Ogaz, G. (editores) (2020), Mitigación de carbono negro en la actualización de la Contribución Nacionalmente Determinada de Chile: Informe extendido y anexos. Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia para el Ministerio del Medio Ambiente a través de Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la iniciativa Supporting National Action and Planning on Short-Lived Climate Pollutants (SNAP), 116 pp. Disponible en: http://www.cr2.cl/carbononegro/