Factor de emisión de CO2 debido a la generación de electricidad en el Ecuador durante el periodo 2001-2014

Electricity is a key energetic component to socio-economic development. Its production is based on the consumption of non-renewable resources (fossil fuels), renewable sources and nuclear energy. The generation by fossil fuels produces the emission of air pollutants and greenhouse gases, whose magnitude directly depends on the configuration of the matrix or mix of power generation from a country or region. Globally the percentage of CO2 emissions attributed to electricity and heat generation reaches 41%. The CO2 emission factors for electricity generation in Ecuador were estimated for the period 2001-2014. The results vary between 241.0 and 397.5 g CO2 kWh-1. The highest value corresponds to 2010, the year with the highest participation of non-renewable resources (52.2%). The lower value corresponds to 2003, year with lowest participation of non-renewable resources (34.5%).The most recent value, for the year 2014, is 342.6 g CO2 kWh-1. This emission factor serves to establish indicators of sustainability, as the carbon or the ecological footprint. It is a basic parameter in energy planning and in estimation of greenhouse gases emissions.La electricidad constituye un elemento energético clave para el desarrollo socioeconómico. Su producción se basa en el consumo de recursos no renovables (combustibles fósiles) y el uso de fuentes renovables y energía nuclear. La generación mediante combustibles fósiles produce la emisión de contaminantes del aire y de gases de efecto invernadero, cuya magnitud depende directamente de la configuración de la matriz o mix de generación eléctrica de un país o región. A nivel mundial, el porcentaje de las emisiones de CO2 que se atribuye a la electricidad y la generación de calor alcanza el 41%. Se estimaron los factores de emisión de CO2 por generación eléctrica en el Ecuador durante el periodo 2001-2014. Los resultados varían entre 241.0 y 397.5 g CO2 kWh-1. El mayor valor corresponde al 2010, año con la mayor participación de fuentes no renovables (52.2%). El menor valor corresponde al 2003, año con la menor participación de fuentes no renovables (34.5%).El valor más reciente, para el año 2014, es 342.6 g CO2 kWh-1. Este factor de emisión sirve para establecer indicadores de sustentabilidad, como la huella de carbono o la huella ecológica. Es un parámetro básico en la planificación energética y en la estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero

Evaluación preliminar de la temperatura media en superficie del Ecuador para el año 2010, obtenida mediante el modelo Weather Research Forecasting (WRF)

Weather information is critical to diverse fields of research and environmental management. Meteorological observations are typically recorded in weather stations located at a few points within the area of interest. Through eulerian meteorological models it is possible to generate information for places where direct monitoring is not available. The Advanced Research WRF model was used to simulate the meteorological fields for the year 2010 for continental Ecuador. One master domain (cells of 36 km) and 2 nested subdomains (cells of 12 and 4 km) were used in the model. The modeled monthly mean variation for the temperature captured the tendency of the meteorological records for the 10 stations used in this study. Temperature monthly means for 3 stations were well reproduced, with differences between 0-1 °C. At 7 stations the model yielded higher or lower values in comparison with the records, with differences between 0.1 - 2.7 °C. The best correlation between modeled results and observational records happened for the 5 stations located on the coast side (Costa) (R2 between 0.90 - 0.97) whose topography is flat. The correlation coefficient was lower for the stations in the highlands (Sierra) (R2 between 0.69 - 0.89), possibly due to the influence of its complex topography. At 7 stations percentages higher than 90% were obtained of modeled values that comply with the desired accuracy, according to European criteria. At all stations the average absolute error values were lower than the upper limit that considers the USEPA. At 3 stations values of bias were within the range recommended by the USEPA. Model maps provide an integrated and coherent description of the spatial and temporal variation of temperature throughout the territory. These model products can be very useful for applications in which marginal differences in temperature between model results and observations are not relevant. Assessments with more stations and meteorological parameters are required for a more accurate study. Likewise, it is necessary to evaluate the performance of the model, considering separately the Costa, Sierra and Amazonia; with a higher spatial resolution for the Sierra’s simulations.La información meteorológica es clave para diversos ámbitos de investigación y gestión ambiental. Los valores de los parámetros típicamente se registran en estaciones meteorológicas emplazadas en pocos puntos. Los modelos meteorológicos eulerianos permiten generar información en lugares exentos de monitoreo directo. Se utilizó el modelo Advanced Research WRF para simular la meteorología del año 2010 para la zona del Ecuador continental, mediante un dominio maestro (celdas de 36 km) y 2 subdominios anidados (celdas de 12 y 4 km). Los valores modelados de la temperatura media mensual capturaron la tendencia de los registros en las 10 estaciones utilizadas en el estudio. Los perfiles de 3 estaciones fueron bien reproducidos, con diferencias entre 0 y 1 °C. En 7 estaciones el modelo presentó valores mayores o menores a los registros, con diferencias entre 0.1 - 2.7 °C. La mejor correlación lineal entre registros y resultados modelados, se presentó en las 5 estaciones de la Costa (R2 entre 0.90 - 0.97), zona de topografía plana. La correlación fue menor en las estaciones de la Sierra (R2 entre 0.69 - 0.89), posiblemente por la influencia de su topografía compleja. En 7 estaciones se obtuvieron porcentajes mayores al 90% de valores modelados que cumplen con la precisión deseada, según el criterio europeo. En todas las estaciones se obtuvieron valores del error medio absoluto menores al límite máximo que considera la USEPA. Los mapas del modelo describen de manera integrada y coherente, la variación espacial y temporal de la temperatura en todo el territorio. En 3 estaciones se obtuvieron valores del sesgo dentro del rango que recomienda la USEPA. Los resultados pueden ser de gran utilidad para aplicaciones para las que no es relevante las diferencias marginales con los registros. Para estudios de mayor alcance, se requieren evaluaciones con más estaciones y parámetros meteorológicos. Es necesario evaluar el desempeño del modelo, considerando por separado la Costa, Sierra y Amazonía; con una mayor resolución espacial para las simulaciones de la Sierra

Evaluación preliminar del rendimiento energético y de la reducción de emisiones atmosféricas por la generación eléctrica del Sistema de Paneles Solares del Campus de la Universidad San Francisco de Quito en San Cristóbal - Galápagos - Ecuador

Renewable energy is an alternative to reduce the impacts from fossil fuel use. The control of atmospheric emissions is relevant in fragile ecosystems as the Galapagos Islands. At present almost all the electricity consumed in Galapagos is generated in power facilities equipped with internal combustion engines. This type of power facilities results in significant emissions of nitrogen oxides (NOx), pollutants for which it has been established an annual average concentration of 30 μg m3 to protect sensible vegetation and ecosystems. In late July 2014, on the Campus of the Universidad San Francisco de Quito in Galapagos (USFQ Galapagos), a solar panels system began to operate. The preliminary assessment for the first four months of production indicates an average performance of 12.7%. In one year this system avoids the emission of 11063 kg of CO2 and 298 kg of NOx, representing a 10.4% overall reduction of atmospheric emissions. Galápagos requires an air pollutant emission inventory and air quality monitoring, as basic tools for air quality management and control. This information will be useful to simulate the behavior of pollutants and understand the link between emissions, dispersion and the effects of air pollutants in the Galapagos Islands.Las energías renovables constituyen una alternativa para reducir los impactos del uso de combustibles fósiles. El control de las emisiones atmosféricas es relevante en ecosistemas frágiles como las Islas Galápagos. En la actualidad casi toda la electricidad que se consume en Galápagos se genera en centrales equipadas con motores de combustión interna. Estos equipos producen emisiones importantes de óxidos de nitrógeno (NOx), contaminantes para los que se ha establecido una concentración media anual de 30 μg m3 a fin de proteger a la vegetación sensible y los ecosistemas. A finales de julio de 2014, en el Campus de la Universidad San Francisco en Galápagos (USFQ Galápagos), empezó a funcionar un Sistema de Paneles Solares (SPS). La evaluación preliminar de su funcionamiento durante los primeros 4 meses indica un rendimiento medio del 12.7%. En un año el SPS evita la emisión de 11063 kg de CO2 y 298 kg de NOx, que representan una reducción global del 10.4 % de las emisiones atmosféricas. Es prioritario contar con un inventario de emisiones atmosféricas y emprender campañas de monitoreo de la calidad del aire. Esta información permitirá también simular el comportamiento de los contaminantes. Estos componentes serán de gran utilidad para el control de la calidad del aire y de sus efectos en las Islas Galápagos

Factor de emisión de CO2 debido a la generación de electricidad en el Ecuador durante el periodo 2001-2011

Electricity is a key energetic component to socio-economic development. Its production is based on non-renewable resources (fossil fuels), renewable sources and nuclear energy. The generation by fossil fuels produces the emission of air pollutants and greenhouse gases, whose magnitude depends on the matrix or mix of power generation. The percentage of CO2 emissions around the world attributed to electricity and heat generation reaches 41%. The CO2 emission factors per unit of electricity available for consumption in Ecuador were estimated for the period 2001-2011. The results vary between 214.0 and 397.5 g CO2 kWh-1. The highest value corresponds to 2010, the year with the highest participation of non-renewable resources (52.2%). The lower value corresponds to 2003, year with lowest participation of non-renewable resources (34.5%). The most recent value, for the year 2011, is 313.3 g CO2 kWh-1. This emission factor serves to establish indicators of sustainability (as the carbon or the ecological footprint) in different areas. It is a basic parameter in energy planning.La electricidad constituye un elemento energético clave para el desarrollo socioeconómico. La producción de electricidad se basa en recursos no renovables (combustibles fósiles), fuentes renovables y energía nuclear. La generación mediante combustibles fósiles produce la emisión de contaminantes del aire y de gases de efecto invernadero, cuya magnitud depende de la matriz o mix de generación eléctrica. El porcentaje de las emisiones de CO2 de todo el mundo que se atribuye a la electricidad y la generación de calor alcanza el 41%. Se estimaron los factores de emisión de CO2 por unidad de electricidad disponible para consumo en el Ecuador para el periodo 2001 - 2011. Los resultados varian entre 214.0 y 397.5 g CO2 kWh-1. El mayor valor corresponde al 2010, año con la mayor participación de fuentes no renovables (52.2%). El menor valor corresponde al 2003, año con la menor participación de fuentes no renovables (34.5%). El valor más reciente, para el año 2011, es 313.3 g CO2 kWh-1. Este factor de emisión sirve para establecer de indicadores de sustentabilidad (como la huella de carbono o la huella ecológica) en diferentes ámbitos. Es un parámetro básico en la planificación energética

Caracterización de la intensidad media diaria y de los perfiles horarios del tráfico vehicular del Distrito Metropolitano de Quito

On-road traffic is a significant source of air pollutants. The spatial and temporal configuration of on-road emissions should be described with the best available information, to underpin the air quality management, or to undertake studies about the behavior of pollutants in the atmosphere. The emission maps are typically built using intensity maps and hourly traffic profiles. We present an updated map for the year 2013, of the daily intensity of traffic of the Distrito Metropolitano de Quito (DMQ) and its hourly variation by type of day, based on counting 335 points developed by the Secretary of Mobility from the Municipality of Quito. The roads with most traffic are located mainly in the north of the urban area of Quito and those that connect to the valleys of Los Chillos Cumbayá and Tumbaco. In the north, the traffic flow of working days is over Saturday flows (10%) and Sundays (60%). In the south, traffic flow on Saturdays is similar to the values of working days. On Sundays, the traffic intensity is reduced by 26%. In roads of the urban area of Quito the traffic is reduced during holidays. However, in the ways of the periphery there is an increase (between 11 and 47%) compared to the flow of the weekdays. In the future this information will be used to generate maps of high spatial and temporal resolution of the emissions of primary air pollutant. These maps will allow the performance of updated studies of air pollutants dispersion in the DMQ.El tráfico vehicular es una fuente relevante de contaminantes del aire. La configuración espacial y temporal de las emisiones vehiculares debe caracterizarse con la mejor información disponible, para apuntalar la gestión de calidad del aire, o emprender estudios del comportamiento de los contaminantes en la atmósfera. Los mapas de emisión se estructuran típicamente en base de mapas de la intensidad y de los perfiles horarios de tráfico. Presentamos una caracterización actualizada al año 2013 de la intensidad media diaria del tráfico vehicular del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ) y de su variación horaria por tipos de día, en base al conteo en 335 puntos desarrollado por la Secretaria de Movilidad del Municipio de Quito. Las vías con mayor actividad se localizan principalmente al norte de la zona urbana de Quito y en aquellas que conectan con los valles de Los Chillos, Cumbayá y Tumbaco. En la zona norte, el flujo vehicular de días laborables es mayor a los flujos de los sábados (en un 10%) y domingos (en un 60%). En la zona sur, el flujo vehicular de los sábados es similar a los valores de días laborables. Los domingos, la intensidad de tráfico se reduce en un 26%. En la zona urbana de Quito el tráfico se reduce en días feriados. Sin embargo, en las vías de la periferia hay un incremento (entre 11 y 47%) con respecto al flujo de los días laborables. A futuro esta información será utilizada para generar mapas de alta resolución espacial y temporal de las emisiones de contaminantes primarios del aire. Estos mapas permitirán el desarrollo estudios actualizados de dispersión de contaminantes del aire en el DMQ

Escenario futuro de cobertura de palma africana en el Ecuador para evaluar su impacto en la calidad del aire de Quito

Growing oil palm trees (Elaeis guineensis) has increased significantly in different parts of the world. This increase is attributed to the demand of palm oil to produce several fuel products, out of which biodiesel is of special importance. In Ecuador, until year 2012 there were 240 333 ha of soil committed to growing this crop. The location of such area is the North of the coastal region of Ecuador, to the West of the Metropolitan District of Quito (DMQ). Among the environmental impacts that have been documented from this crop, some are related to air pollution. Oil palm trees present a high isoprene emission factor (172.1 μg g-1 h-1 ), a highly reactive compound that participates in the generation of ozone. According to a preliminary assessment, the isoprene emissions of oil palm trees could increase the ozone levels in Quito. The latest information indicates that there is no presence of such crop within the DMQ. The expectation is that by 2020 the demand of palm tree crops will double compared to the current demand. Hence, there is a real need to revisit the environmental impact assessment of this crop. To this end, we propose a future crop coverage scenario of oil palm trees. The scenario takes into account the current crop land distribution as well as the climatic and morphological conditions of the land. Although with uncertainties, the proposed scenario indicates that there are physical conditions for crop propagation inbound DMQ, to the Northwest. Such fact has the potential to increase ozone emissions close to Quito. The study of this proposed scenario will allow improving the assessment of the impact of palm tree emissions in Quito’s air quality.El cultivo de palma africana (Elaeis guineensis) ha crecido significativamente en diferentes partes del mundo. Este aumento se atribuye a la demanda de aceite de palma para la producción de diversos derivados; y especialmente de biodiesel. En el Ecuador, al año 2012 se contabilizaron 240 333 ha destinadas a este cultivo, localizadas principalmente al norte de la Costa; al oeste del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ). Entre los impactos ambientales que se han documentado de este cultivo, se presentan algunos relacionados con la contaminación del aire. La palma africana presenta un factor de emisión alto de isopreno (172.1 μg g-1 h-1 ), compuesto altamente reactivo que participa en la generación de ozono. De acuerdo a una evaluación preliminar, estas emisiones de isopreno podrían incrementar los niveles de ozono en Quito. Se espera que se duplique la demanda de palma africana hacia el año 2020, y por ello tiene gran interés mejorar la evaluación del impacto de este cultivo. Con este propósito, se plantea un escenario futuro de cobertura de palma africana, en base a la actual distribución del cultivo y de las condiciones climáticas y agromorfológicas. Aunque no se puede establecer con absoluta certeza como se extenderá el cultivo, el escenario obtenido indica que hay las condiciones físicas para que el mismo se extienda hasta el DMQ, hacia el noroeste, produciendo emisiones más cercanas a Quito.Este escenario permitirá mejorar la evaluación de la influencia de las emisiones de la palma africana en la calidad del aire de Quito

Inventario de emisiones atmosféricas del tráfico vehicular en el Distrito Metropolitano de Quito. Año base 2012

On-road traffic is an important source of air pollutants in the Distrito Metropolitano de Quito (DMQ). Until today the emissions from this sector in the DMQ were performed mainly using emission factors from the international literature. This paper updates the atmospheric emission inventory from the on-road traffic in the DMQ, taking 2012 as the base year. The best available information of sales statistics and properties of fuels, the composition of the vehicular park, and traffic intensity were used. The emission factors were deduced using the emission records of the Vehicular Technical Control (VTC) from the DMQ. The on-road traffic emits 102.7 kt/y of CO, 20.9 kt/y ofNOx, 13.2 kt/y ofNMVOC, 1.7 kt/y of PM10, 1.2 kt/y of PM2, 5 and 0.5 kt/y of SO2. It was estimated that during 2012, in the DMQ circulated 519 111 vehicles, of which 94.4% correspond to gasoline vehicles and 5.6% to diesel vehicles. The analyses of the VTC’s database shown that 390 326 vehicles were controlled during 2012. The difference in comparison with the estimated vehicle park that actually circulated in the DMQ, indicates that 25% of vehicles not fulfilled the VTC. The gasoline vehicles emit 86.3% of CO, 77.0% ofNMVOC and 75.3% of SO2. The diesel vehicles emit 82.5% of PM2, 5, 76.4% of PM1 o and 60.6% of NOx. The information used for this emission inventory implies a reduction in the level of uncertainty in relation to previous emission inventories. Hourly emission maps obtained from this inventory can be used to perform air pollutants chemical transportation studies, using last-generation numerical models.El tráfico vehicular es una fuente relevante de emisiones atmosféricas en el Distrito Metropolitano de Quito (DMQ). Hasta la fecha, la estimación de las emisiones de este sector en el DMQ ha sido elaborada principalmente en base de factores de emisión de la literatura internacional. Este artículo presenta una actualización del inventario de emisiones atmosféricas del tráfico vehicular en el DMQ, tomando como base el año 2012. Se utilizó la mejor información disponible sobre las estadísticas de venta y propiedades de los combustibles, la composición del parque vehicular y de la intensidad de tráfico. Se utilizaron factores de emisión deducidos en base de los registros de emisiones de la Revisión Técnica Vehicular (RTV) en el DMQ. El tráfico vehicular presenta un aporte de: 102.7 kt/año de CO, 20.9 kt/año de NOx, 13.2 t/año de COVNM, 1.7 kt/año de PM10, 1.2 kt/año de MP2, 5 y 0.5 kt/año de SO2. Se estimó que en el DMQ durante el año 2012 circularon 519 111 vehículos, de los cuales 94.4% corresponden a vehículos a gasolina y 5.6% a vehículos a diésel. Del análisis de la base de datos de la RTV 2012 se deduce que 390 326 vehículos se sometieron al control de emisiones. La diferencia con la cantidad estimada de vehículos que efectivamente circularon en el DMQ, indica que un 25% de los vehículos no se sometieron a la RTV Los vehículos a gasolina emiten el 86.3% de CO, 77.0% de COVNM y 75.3% de SO2. Los vehículos a diésel emiten el 82.5% de MP2, b, 76.4% de MP10 y 60.6% de NOx. La información utilizada para la elaboración de este inventario implica un menor nivel de incertidumbre de los resultados, en relación a inventarios de emisiones anteriores. Los mapas horarios que se obtengan a partir de este inventario pueden ser utilizados para estudios de transporte químico de los contaminantes del aire, por medio de modelos numéricos de última generación

Campaña de Reciclaje de Residuos Electrónicos en la Universidad San Francisco de Quito

The increasing consumption of technological products may have serious implications due to the worldwide generation of abundant electronic devices that can become contaminating electronic waste or e-waste after their lifespan. This is due to the hazardous nature of some of their components. In Ecuador, despite the presence of some recycling companies and the governmental policies that attempt to establish an appropriate electronic waste management, much must still be done at public and private level in order to implement e-waste recycling and thus avoid the generation of these hazardous waste. In this study we present the results for the first Electronic Waste Recycling Campaign carried out at Universidad San Francisco de Quito, Ecuador, on which the university community and the civil society cooperated. A total of 1.89 t of e-waste were gathered and more than a half of these materials were intended for recycling or reuse within the country or internationally. The main electronic waste gathered included laptops, CRT monitors, keyboards, tablets, CPU, UPS for PC, mouse, PC speakers, wired for power and ICD monitors. Flow charts were made using VENSIM software, basing the calculation on one unit of each electronic waste. This recycling campaign is the first one organized by an Academic Institution in Ecuador and therefore provides useful information about the role that higher education institutions can play in such sustainable initiatives.El aumento del consumo de productos tecnológicos podría tener serias implicaciones debido a la abundante producción de equipos electrónicos a nivel mundial. Estos equipos pueden afectar el medio ambiente ya que pueden convertirse en residuos electrónicos o chatarra electrónica cuando han cumplido su vida útil debido a la naturaleza contaminante de algunos de sus componentes. En Ecuador, a pesar de la presencia de empresas recicladoras y de las políticas gubernamentales que intentan establecer un manejo adecuado de residuos electrónicos, mucho falta por hacer a nivel público y privado para implementar el reciclaje de residuos electrónicos y así eliminar la generación de este tipo de contam-inantes peligrosos. En este estudio se presenta los resultados de la primera Campaña de Residuos Electrónicos llevada a cabo en la Universidad San Francisco de Quito en la que intervinieron tanto la comunidad universitaria como la sociedad. 1.89 t de residuos elec-trónicos fueron recolectados y más de la mitad de estos materiales fueron destinados para reciclaje o reutilización a nivel nacional o internacional. Los principales artículos recolec-tados fueron laptops, monitores CRT, teclados, tablets, CPU, memorias externas para PC, mouse, parlantes para PC, cables de poder y monitores. Diagramas de flujo fueron real-izados utilizando el software VENSIM, asumiendo como base de cálculo una unidad de cada residuo electrónico. Esta campaña de reciclaje es la primera organizada por una insti-tución académica en Ecuador y por lo tanto proporciona información útil sobre el rol que las instituciones de educación superior pueden desarrollar en la consecución de iniciativas sustentables

Gestión del conocimiento. Perspectiva multidisciplinaria. Volumen 10

El libro “Gestión del Conocimiento. Perspectiva Multidisciplinaria”, Volumen 10, de la Colección Unión Global, es resultado de investigaciones. Los capítulos del libro, son resultados de investigaciones desarrolladas por sus autores. El libro es una publicación internacional, seriada, continua, arbitrada de acceso abierto a todas las áreas del conocimiento, que cuenta con el esfuerzo de investigadores de varios países del mundo, orientada a contribuir con procesos de gestión del conocimiento científico, tecnológico y humanístico que consoliden la transformación del conocimiento en diferentes escenarios, tanto organizacionales como universitarios, para el desarrollo de habilidades cognitivas del quehacer diario. La gestión del conocimiento es un camino para consolidar una plataforma en las empresas públicas o privadas, entidades educativas, organizaciones no gubernamentales, ya sea generando políticas para todas las jerarquías o un modelo de gestión para la administración, donde es fundamental articular el conocimiento, los trabajadores, directivos, el espacio de trabajo, hacia la creación de ambientes propicios para el desarrollo integral de las instituciones