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Calculadora de equivalencias de gases de efecto invernadero - Cálculos y referencias

Esta página describe los cálculos utilizados para convertir la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero en diferentes tipos de unidades equivalentes. Ir a la página de la calculadora de equivalencias para obtener más información.

Una nota sobre potenciales de calentamiento global (GWP, en inglés): Algunas de las equivalencias en la calculadora se informan como equivalentes de CO2 (CO2E). Estas se calculan mediante los GWP del Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático.

Reducciones de electricidad (kilovatios-hora)

La calculadora de equivalencias de gases de efecto invernadero usa la tasa de emisión marginal de CO2 promedio ponderada de los EE. UU. de la AVoided Emissions and geneRation Tool (Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés). para convertir las reducciones de kilovatios-hora en unidades de emisiones de dióxido de carbono evitadas.

La mayoría de los usuarios de la calculadora de equivalencias que buscan equivalencias de emisiones relacionadas con la electricidad desean conocer las equivalencias de las reducciones de emisiones de los programas de eficiencia energética (EE) o energía renovable (RE). Calcular los efectos de la emisión de EE y RE sobre la red de electricidad requiere calcular la cantidad de emisiones y generación con combustibles fósiles desplazadas por EE y RE. Un factor marginal de emisiones es la mejor representación para calcular qué unidades con combustibles fósiles EE/RE están desplazando en toda la flota de fósiles. Por lo general, no se considera que los programas de EE y RE afecten las centrales eléctricas de carga básica que funcionan todo el tiempo, sino las centrales eléctricas marginales que se ponen en línea como necesarias para satisfacer la demanda. Por lo tanto, AVERT proporciona un factor marginal nacional de emisiones para la calculadora de equivalencias.

Factor de emisión

1,559 lb de CO2/MWh × (4.536 × 10-4 toneladas métricas/lb) × 0.001 MWh/kWh = 7.07 × 10-4 toneladas métricas de CO2/kWh
(datos de la tasa de emisión marginal de CO2 promedio ponderada de los EE. UU de AVERT del año 2017)

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Galones de gasolina consumidos

En el preámbulo de la reglamentación conjunta de la EPA y el Departamento de Transporte del 7 de mayo del 2010 que estableció los estándares iniciales de economía de combustible del Programa nacional para los modelos de los años 2012-2016, las agencias indicaron que habían acordado usar un factor de conversión común de 8,887 gramos de emisiones de CO2 por galón de gasolina consumida.

Como referencia, para obtener la cantidad de gramos de CO2 emitidos por galón de gasolina quemada, el contenido de calor del combustible por galón puede multiplicarse por kg de CO2 por contenido de calor del combustible.

Este valor implica que todo el carbón en la gasolina se convierte a CO2.

Cálculo

8,887 gramos de CO2/galón de gasolina = 8.887 × 10-3 toneladas métricas
de CO2/galón de gasolina

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Galones de diésel consumidos

En el preámbulo de la reglamentación conjunta de la EPA y el Departamento de Transporte del 7 de mayo del 2010 que estableció los estándares iniciales de economía de combustible del Programa nacional para los modelos de los años 2012-2016, las agencias indicaron que habían acordado usar un factor de conversión común de 10,180 gramos de emisiones de CO2 por galón de diésel consumido.

Como referencia, para obtener la cantidad de gramos de CO2 emitidos por galón de diésel quemado, el contenido de calor del combustible por galón puede multiplicarse por kg de CO2 por contenido de calor del combustible.

Este valor implica que todo el carbón en el diésel se convierte en CO2.

Cálculo

10,180 gramos de CO2/galón de diésel = 10.180 × 10-3 toneladas métricas de CO2/galón de diésel

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Vehículos de pasajeros por año

Los vehículos de pasajeros se definen como vehículos de 2 ejes y 4 llantas, e incluyen automóviles de pasajeros, furgonetas, camionetas y vehículos deportivos/utilitarios. En 2016, el promedio ponderado de la economía de combustible combinada de automóviles y camiones ligeros fue de 22.0 millas por galón. El promedio de millas viajadas en vehículo (VMT) en 2016 fue de 11,507 millas por año.

En 2016, la proporción de las emisiones de dióxido de carbono y el total de emisiones de gases de efecto invernadero (incluido el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, todos expresados como equivalentes del dióxido de carbono) para los vehículos de pasajeros fue de 0.988.

La cantidad de dióxido de carbono emitido por galón de gasolina de motor quemada es de 8.89 × 10-3 toneladas métricas, según se calcula en la sección anterior “Galones de gasolina consumidos”.

Para determinar las emisiones de gases de efecto invernadero anuales por vehículo de pasajeros, se utilizó la siguiente metodología: La VMT se dividió por el rendimiento promedio de la gasolina con el fin de determinar los galones de gasolina consumidos por vehículo por año. Los galones de gasolina consumidos se multiplicaron por el dióxido de carbono por galón de gasolina para determinar el dióxido de carbono emitido por vehículo por año. Las emisiones de dióxido de carbono luego se dividieron por la proporción de las emisiones de dióxido de carbono y el total de emisiones de gases de efecto invernadero para dar cuenta de las emisiones de óxido nitroso y metano de los vehículos.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

8.89 × 10-3 toneladas métricas de CO2/galón de gasolina × 11,507 VMT promedio de automóvil/camión × 1/22.0 millas por galón promedio de automóvil/camión × 1 de CO2, CH4, y N2O/0.988 de CO2 = 4.71 toneladas métricas de CO2E/vehículo/año

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Millas recorridas por el vehículo de pasajeros promedio

Los vehículos de pasajeros se definen como vehículos de 2 ejes y 4 llantas, e incluyen automóviles de pasajeros, furgonetas, camionetas y vehículos deportivos/utilitarios.

En 2016, el promedio ponderado de la economía de combustible combinada de automóviles y camiones ligeros fue de 22.0 millas por galón. En 2016, la proporción de las emisiones de dióxido de carbono y el total de emisiones de gases de efecto invernadero (incluido el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, todos expresados como equivalentes del dióxido de carbono) para los vehículos de pasajeros fue de 0.988.

La cantidad de dióxido de carbono emitido por galón de gasolina de motor quemada es de 8.89 × 10-3 toneladas métricas, según se calcula en la sección anterior “Galones de gasolina consumidos”.

Para determinar las emisiones de gases de efecto invernadero anuales por milla, se utilizó la siguiente metodología: las emisiones de dióxido de carbono por galón de gasolina se dividieron por el promedio de la economía de combustible de vehículos con el fin de establecer el dióxido de carbono emitido por milla viajada por un vehículo de pasajeros típico. Las emisiones de dióxido de carbono luego se dividieron por la proporción de las emisiones de dióxido de carbono y el total de emisiones de gases de efecto invernadero para dar cuenta de las emisiones de óxido nitroso y metano de los vehículos.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

8.89 × 10-3 toneladas métricas de CO2/galón de gasolina × 1/22.0 millas por galón promedio de automóvil/camión × 1 CO2, CH4, y N2O/0.988 de CO2 = 4.09 x 10-4 toneladas métricas de CO2E/milla

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Termias y Mcf de gas natural

Las emisiones de dióxido de carbono por termia se determinan al convertir un millón de unidades térmicas británicas (mmbtu) en termias, luego al multiplicar el coeficiente de carbono por la fracción oxidada por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el carbón (44/12).

0.1 mmbtu equivale a una termia. El promedio del coeficiente de carbono de gas natural es 14.46 kg de carbono por mmbtu. La fracción oxidada para el CO2 es del 100 %.

Nota: Al usar esta equivalencia, tenga en cuenta que representa la equivalencia de CO2 para el gas quemado como combustible, no el gas natural liberado a la atmósfera. Las emisiones directas de metano liberado a la atmósfera (sin quemar) son aproximadamente 25 veces más potentes que el CO2 en términos de su efecto de calentamiento en la atmósfera.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

0.1 mmbtu/1 termia × 14.46 kg de C/mmbtu × 44 kg de CO2/12 kg de C × 1 tonelada métrica/1,000 kg = 0.0053 toneladas métricas de CO2/termia

Las emisiones de dióxido de carbono por termia pueden convertirse en emisiones de dióxido de carbono por mil pies cúbicos (Mcf) usando el promedio del contenido de calor de gas natural en 2016, 10.39 termias/Mcf.

0.0053 toneladas métricas de CO2/termia x 10.39 termias/Mcf = 0.0551 toneladas métricas de CO2/Mcf

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Barriles de petróleo consumidos

Las emisiones de dióxido de carbono por barril de petróleo crudo se determinan al multiplicar el contenido de calor por el coeficiente de carbono por la fracción oxidada por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el del carbono (44/12).

El promedio del contenido de calor del petróleo crudo es de 5.80 mmbtu por barril. El promedio del coeficiente de carbono de petróleo crudo es 20.31 kg de carbono por mmbtu. La fracción oxidada es del 100 %.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

5.80 mmbtu/barril × 20.31 kg de C/mmbtu × 44 kg de CO2/12 kg de C × 1 tonelada métrica/1,000 kg = 0.43 toneladas métricas de CO2/barril

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Camiones cisterna llenados con gasolina

La cantidad de dióxido de carbono emitido por galón de gasolina de motor quemada es de 8.89 × 10-3 toneladas métricas, según se calcula en la sección anterior “Galones de gasolina consumidos”. Un barril equivale a 42 galones. Un camión cisterna de gasolina típico contiene 8,500 galones.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

8.89 × 10-3 toneladas métricas de CO2/galón × 8,500 galones/camión cisterna = 75.54 toneladas métricas de CO2/camión cisterna

Para obtener más información, visite lapágina Cálculos y referencias (en inglés).

Cantidad de bombillas incandescentes reemplazadas por bombillas de diodos emisores de luz

Una bombilla de diodos emisores de luz (LED) de 9 vatios produce la misma salida de luz que una bombilla incandescente de 43 vatios. La energía anual consumida por una bombilla se calcula al multiplicar la potencia (43 vatios) por el uso diario promedio (3 horas/día) por la cantidad de días por año (365). Suponiendo que se trata de un uso diario promedio de 3 horas por día, una bombilla incandescente consume 47.1 kWh por año y una bombilla LED consume 9.9 kWh por año. El ahorro de energía anual por reemplazar una bombilla incandescente por una bombilla LED equivalente se calcula al sustraer el consumo de energía anual de la bombilla LED (9.9 kWh) del consumo de energía anual de la bombilla incandescente (47.1 kWh).

Las emisiones de dióxido de carbono reducidas por bombilla cambiada de una incandescente a una de diodos emisores de luz se calculan al multiplicar el ahorro

de energía anual por la tasa de emisión marginal de dióxido de carbono promedio ponderada nacional para la electricidad suministrada. La tasa de emisión marginal de dióxido de carbono promedio ponderada nacional para la electricidad suministrada en 2017 fue de 1,559 lb de CO2 por megavatio-hora, que representa las pérdidas durante la transmisión y la distribución.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

34 vatios x 3 horas/día x 365 días/año x 1 kWh/1,000 Wh = 37.2 kWh/año/bombilla reemplazada

37.2 kWh/bombilla/año x 1,559 libras de CO2/MWh de electricidad suministrada x 1 MWh/1,000 kWh x 1 tonelada métrica/2,204.6 lb = 2.63 x 10-2 toneladas métricas de CO2/bombilla reemplazada

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Uso doméstico de la electricidad

En 2017, 116.8 millones de hogares en los Estados Unidos consumieron 1,374 mil millones de kilovatios-hora (kWh) de electricidad. En promedio, cada hogar consumió 11,764 kWh de electricidad suministrada. La tasa de salida de dióxido de carbono promedio nacional para la electricidad generada en 2017 fue de 998.4 lb de CO2 por megavatio-hora, lo que se traduce en aproximadamente 1,074.7 lb de CO2 por megavatio-hora por electricidad suministrada, asumiendo pérdidas de transmisión y distribución del 7.1 %.

El consumo de electricidad doméstica anual se multiplicó por la tasa de emisión de dióxido de carbono (por unidad de electricidad suministrada) para determinar las emisiones de dióxido de carbono anuales por hogar.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

11,764 kWh por hogar × 998.4 lb de CO2 por megavatio-hora generado ×

1/(1-0.071) MWh suministrado/MWh generado × 1 MWh/1,000 kWh × 1 tonelada métrica/2,204.6 lb = 5.734 toneladas métricas de CO2/hogar.

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Uso energético en el hogar

En 2017, había 116.8 millones de hogares en los Estados Unidos. En promedio, cada hogar consumió 11,764 kWh de electricidad suministrada. El consumo de gas natural, gas licuado de petróleo y gasolina en el hogar a nivel nacional alcanzó un total de 4.54, 0.49, y 0.47 mil billones de Btu, respectivamente, en 2017. Promediado en todos los hogares de los Estados Unidos, esto equivale a 37,517 pies cúbicos de gas natural, 46 galones de gas licuado de petróleo y 29 galones de gasolina por hogar.

La tasa de salida de dióxido de carbono promedio nacional para la electricidad generada en 2017 fue de 998.4 lb de CO2 por megavatio-hora, lo que se traduce en aproximadamente 1,074.7 lb de CO2 por megavatio-hora por electricidad suministrada, asumiendo pérdidas de transmisión y distribución del 7.1 %.

El promedio del coeficiente de dióxido de carbono de gas natural es de 0.0551 kg de CO2 por pies cúbicos. La fracción oxidada para el CO2 es del 100 %.

El promedio del coeficiente de dióxido de carbono de fuelóleo destilado es de 429.61 kg de CO2 por barril de 42 galones. La fracción oxidada para el CO2 es del 100 %.

El promedio del coeficiente de dióxido de carbono de gases licuados de petróleo es de 235.7 kg de CO2 por barril de 42 galones. La fracción oxidada es del 100 %.

Las cifras de consumo total de electricidad doméstica, gas natural, fuelóleo destilado y gas licuado de petróleo fueron convertidas desde sus diversas unidades a toneladas métricas de CO2 y sumadas para obtener el total de emisiones de CO2 por hogar.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

1. Electricidad: 11,764 kWh por hogar × 998 lb de CO2 por megavatio-hora generado × 1/(1-0.071) MWh generado/MWh suministrado × 1 MWh/1,000 kWh × 1 tonelada métrica/2,204.6 lb = 5.734 toneladas métricas de CO2/hogar.

2. Gas natural: 37,517 pies cúbicos por hogar × 0.0551 kg de CO2/pies cúbicos × 1/1,000 kg/tonelada métrica = 2.06 toneladas métricas de CO2/hogar

3. Gas licuado de petróleo: 45.8 galones por hogar × 1/42 barriles/galón × 235.7 kg de CO2/barril × 1/1,000 kg/tonelada métrica = 0.26 toneladas métricas de CO2/hogar

4. Gasolina: 29.1 galones por hogar × 1/42 barriles/galón × 429.61 kg de CO2/barril × 1/1,000 kg/tonelada métrica = 0.30 toneladas métricas de CO2/hogar

Total de emisiones de CO2 por uso de energía por hogar: 5.734 toneladas métricas de CO2 por electricidad + 2.06 toneladas métricas de CO2 por gas natural + 0.26 toneladas métricas de CO2 por gas licuado de petróleo + 0.30 toneladas métricas de CO2 por gasolina = 8.35 toneladas métricas de CO2 por hogar por año.

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Cantidad de plántulas de árboles urbanos crecidas durante 10 años

Un árbol de hojas caducas o conífera de crecimiento medio, plantado en una zona urbana y que se lo deja crecer durante 10 años, captura 23.2 y 38.0 lb de carbono, respectivamente. Estos cálculos se basan en las siguientes suposiciones:

  • Los árboles de hojas caducas y coníferas de crecimiento medio son criados en viveros durante un año hasta que alcanzan 1 pulgada de diámetro a 4.5 pies por encima del suelo (el tamaño del árbol comprado en un recipiente de 15 galones).
  • Los árboles criados en viveros luego se plantan en una zona urbana/suburbana; los árboles no son densamente plantados.
  • El cálculo tiene en cuenta los “factores de supervivencia” desarrollados por el Departamento de Energía (DOE) de los EE. UU. Por ejemplo, después de 5 años (un año en el vivero y 4 en la zona urbana), la posibilidad de supervivencia es del 68 %; después de 10 años, la posibilidad disminuye al 59 %. Para calcular pérdidas de árboles en crecimiento, en lugar de un censo realizado para explicar con precisión la cantidad total de plántulas plantadas en comparación con la supervivencia a una determinada edad, la tasa de captura (en libras por árbol) se multiplica por el factor de supervivencia para generar una tasa de captura ponderada por la probabilidad. Estos valores se suman por el período de 10 años, comenzando desde el momento de la plantación, para obtener el resultado de 23.2 lb de carbono por conífera o de 38.0 lb de carbono por árbol de hojas caducas.

Los cálculos de carbono capturado por coníferas y árboles de hojas caducas luego fueron ponderados por el porcentaje de participación de coníferas en comparación con los árboles de hojas caducas en ciudades de todos los Estados Unidos. De una muestra de aproximadamente 11,000 coníferas y árboles de hojas caducas en 17 ciudades principales de los EE. UU., casi el 11 % y el 89 % de árboles muestreados eran coníferas y árboles de hojas caducas, respectivamente (McPherson et al. 2016). Por lo tanto, el promedio ponderado de carbono capturado por un árbol de hojas caducas o conífera de crecimiento medio, plantado en una zona urbana y que se lo deja crecer durante 10 años, es de 36.4 lb de carbono por árbol.

Tenga en cuenta las siguientes salvedades a estas suposiciones:

  • Aunque la mayoría de los árboles tarda 1 año en un vivero para llegar a la etapa de plántula, los árboles que crecen en condiciones diferentes y los árboles de ciertas especies pueden tardar más: hasta 6 años.
  • Las tasas de supervivencia promedio en áreas urbanas se basan en suposiciones generales, y las tasas variarán significativamente según las condiciones del sitio.
  • La captura de carbono depende de la tasa de crecimiento, que varía por ubicación y otras condiciones.
  • Este método calcula solamente la captura directa de carbono, y no incluye el ahorro de energía que resulta de los edificios que reciben la sombra de la cobertura de árboles urbanos.
  • Este método se utiliza mejor como un cálculo para las áreas urbanas/suburbanas
    (es decir, parques, a lo largo de aceras, patios) con plantaciones de árboles muy dispersas y no es adecuado para proyectos de reforestación.

Para convertir a unidades de toneladas métricas de CO2 por árbol, se debe multiplicar por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el del carbón (44/12) y la proporción de toneladas métricas por libra (1/2,204.6).

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

(0.11 [porcentaje de coníferas en entornos urbanos muestreados] × 23.2 lb de C/conífera) + (0.89 [porcentaje de árboles de hojas caducas en entornos urbanos muestreados] × 38.0 lb de C/árbol de hojas caducas) = 36.4 lb de C/árbol

36.4 lb de C/árbol × (44 unidades de CO2/12 unidades de C) × 1 tonelada métrica/2,204.6 lb = 0.060 tonelada métrica de CO2 por árbol urbano plantado

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Acres de bosques de los EE. UU. que almacenan carbono durante un año

Los bosques se definen aquí como bosques administrados que se han clasificado como bosques durante más de 20 años (es decir, sin incluir los bosques convertidos a/de otros tipos de uso de la tierra). Consulte el Inventario de sumideros y emisiones de gases de efecto invernadero de los EE. UU.: 1990–2016 para ver un análisis de la definición de los bosques estadounidenses y la metodología para calcular el carbono almacenado en estos bosques.

Los bosques en crecimiento acumulan y almacenan carbono. Mediante el proceso de fotosíntesis, los árboles quitan CO2 de la atmósfera y lo almacenan como celulosa, lignina y otros compuestos. La tasa de acumulación es igual al crecimiento menos las extracciones (es decir, la cosecha de la producción de papel y madera) menos la descomposición. En la mayoría de los bosques estadounidenses, el crecimiento supera las extracciones y la descomposición, por lo que la cantidad de carbono almacenado a nivel nacional está en aumento en general.

Cálculo de bosques de los EE. UU.

El Inventario de sumideros y emisiones de gases de efecto invernadero de los EE. UU.: 1990–2016 (EPA 2018) proporciona datos sobre el cambio neto en las reservas de carbono forestal y el área forestal. Los cambios netos en el carbono atribuidos a los productos de madera cosechada no están incluidos en el cálculo.

Cambio neto anual en las reservas de carbono por área en el año n = (Reservas de carbono(t+1) - Reservas de carbonot)/Área de tierra que queda en la misma categoría de uso de la tierra

Paso 1: Determine el cambio en la reserva de carbono entre los años al sustraer las reservas de carbono en el año t de las reservas de carbono en el año (t+1). (Esto incluye reservas de carbono en la biomasa de hierba marina, la biomasa por debajo del suelo, la madera muerta, la basura y los depósitos de carbono orgánico del suelo).

Paso 2: Determine el cambio neto anual en las reservas de carbono (es decir, captura) por área al dividir el cambio en la reserva de carbono en los bosques de los EE. UU. del paso 1 por al área total de bosques de los EE. UU. que quedan en los bosques en el año n+1 (es decir, el área de tierra que no cambió las categorías de uso de la tierra entre los períodos).

Aplicación de estos cálculos a los datos desarrollados por el Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA) para el Inventario de sumideros y emisiones de gases de efecto invernadero de los EE. UU.: 1990–2016 produce un resultado de 188 toneladas métricas de carbono por hectárea (o 76 toneladas métricas de carbono por acre) por la densidad de la reserva de carbono de los bosques de los EE. UU. en 2016, con un cambio neto anual en la reserva de carbono por área en 2016 de 0.57 toneladas métricas de carbono capturado por hectárea por año (o 0.23 toneladas métricas de carbono capturado por acre por año). Estos valores incluyen carbono en las cinco reservas de bosques: biomasa de hierba marina, biomasa por debajo del suelo, madera muerta, basura y carbono orgánico del suelo, y se basan en los datos de Análisis e inventario forestal de nivel estatal. El cambio en la reserva de carbono y las reservas de carbono forestal se basan en los algoritmos y la metodología de diferencia de reserva descritos por Smith, Heath y Nichols.

Factor de conversión para el carbono capturado en un año por 1 acre de bosque de los EE. UU. promedio

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

-0.23 tonelada métrica de C/acre/año* x (44 unidades de CO2/12 unidades de C) =

-0.85 tonelada métrica CO2 capturado por año por un acre de bosque de los EE. UU. promedio.

* Los valores negativos indican la captura de carbono.

Tenga en cuenta que este es un cálculo para los bosques de los EE. UU. “promedio” en 2016, es decir, para los bosques estadounidenses en su totalidad en 2016. Variaciones geográficas significativas subyacen los cálculos nacionales, y los valores calculados aquí pueden no ser representativos de los estados, las regiones individuales o los cambios en la composición de las especies de acres adicionales de bosques.

Para calcular el carbono capturado (en toneladas métricas de CO2) por acres adicionales de silvicultura en un año, simplemente multiplique la cantidad de acres por 0.85 mt de CO2 acre/año. De 2006 a 2016, la captura de carbono anual promedio por área fue de 0.59 toneladas métricas de C hectárea/año (o 0.24 toneladas métricas de C acre/año) en los Estados Unidos, con un valor mínimo de 0.57 toneladas métricas de C hectárea/año (o 0.23 toneladas métricas de C acre/año) en 2015, y un valor máximo de 0.61 toneladas métricas de C hectárea/año (o 0.25 toneladas métricas de C acre/año) en 2011.

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Acres de bosques de los EE. UU. preservados de la conversión a tierra de cultivo

Los bosques se definen aquí como bosques administrados que se han clasificado como bosques durante más de 20 años (es decir, sin incluir los bosques convertidos a/de otros tipos de uso de la tierra). Consulte el Inventario de sumideros y emisiones de gases de efecto invernadero de los EE. UU.: 1990–2016 para ver un análisis de la definición de los bosques estadounidenses y la metodología para calcular el carbono almacenado en estos bosques.

En función de los datos desarrollados por el Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA) para el Inventario de sumideros y emisiones de gases de efecto invernadero de los EE. UU.: 1990–2016, la densidad de la reserva de carbono de los bosques de los EE. UU. en 2016 fue de 188 toneladas métricas de carbono por hectárea (o 76 toneladas métricas de carbono por acre). Este cálculo está compuesto de los cinco depósitos de carbono: biomasa de hierba marina (52 toneladas métricas de C/hectárea), biomasa por debajo del suelo (11 toneladas métricas de C/hectárea), madera muerta (9 toneladas métricas de C/hectárea), basura (10 toneladas métricas de C/hectárea) y carbono orgánico del suelo, que incluye suelos minerales (104 toneladas métricas de C/hectárea).

El Inventario de sumideros y emisiones de gases de efecto invernadero de los EE. UU.: 1990–2016 calcula los cambios en la reserva de carbono del suelo utilizando datos y ecuaciones específicas de los EE. UU. del Inventario de Recursos Naturales del USDA y el modelo biogeoquímico Century. Al calcular los cambios en la reserva de carbono en la biomasa debido a la conversión de tierra forestal a tierra de cultivo, las pautas del IPCC indican que el cambio en la reserva de carbono promedio es igual al cambio en la reserva de carbono debido a la eliminación de biomasa del uso de la tierra saliente (es decir, tierra forestal) más las reservas de carbono de un año de crecimiento en el uso de la tierra entrante (es decir, tierra de cultivo), o el carbono en la biomasa inmediatamente después de la conversión menos el carbono en la biomasa antes de la conversión más las reservas de carbono de un año de crecimiento en el uso de la tierra entrante (es decir, tierra de cultivo). La reserva de carbono en la biomasa de la tierra de cultivo anual después de un año es de 5 toneladas métricas de C por hectárea, y el contenido de carbono de la biomasa de hierba marina seca es del 45 %. Por lo tanto, la reserva de carbono en la tierra de cultivo después de un año de crecimiento se calcula que es de 2.25 toneladas métricas de C por hectárea (o 0.91 toneladas métricas de C por acre).

La reserva de carbono del suelo de referencia promedio (para arcilla de alta actividad, arcilla de baja actividad y suelos arenosos para todas las regiones climáticas en los Estados Unidos) es de 40.83 toneladas métricas de C/hectárea. El cambio en la reserva de carbono en los suelos depende del tiempo, con un período predeterminado de transición entre los valores de carbono orgánico del suelo de equilibrio de 20 años para los suelos minerales en los sistemas de tierra de cultivo. En consecuencia, se supone que el cambio en el carbono orgánico del suelo de equilibrio se anualizará durante más de 20 años para representar el flujo anual. Las pautas del IPCC indican que no hay datos suficientes para ofrecer un enfoque predeterminado o parámetros para calcular el cambio en la reserva de carbono de depósitos de materia orgánica muerta o reservas de carbono de hierba marina en la tierra de cultivo perenne.

Cálculo para convertir bosques de los EE. UU. en tierra de cultivo de los EE. UU.

Cambio anual en las reservas de carbono de biomasa sobre la tierra convertida a otra categoría de uso de la tierra

∆CB = ∆CG + CConversion - ∆CL

Donde:

∆CB = cambio anual en las reservas de carbono en la biomasa sobre la tierra convertida a otra categoría de uso de la tierra

∆CG = incremento anual en las reservas de carbono en la biomasa debido al crecimiento sobre la tierra convertida a otra categoría de uso de la tierra (es decir, 2.25 toneladas métricas de C/hectárea)

CConversion = cambio inicial en las reservas de carbono en la biomasa sobre la tierra convertida a otra categoría de uso de la tierra. La suma de las reservas de carbono en la biomasa de hierba marina, por debajo del suelo, de madera muerta y de basura (-82.11 toneladas métricas de C/hectárea). Inmediatamente después de la conversión de tierra forestal a tierra de cultivo, se supone que la biomasa queda en cero, ya que la tierra se limpia de toda la vegetación antes de sembrar cultivos.

∆CL = disminución anual en las reservas de biomasa debido a pérdidas por la cosecha, la recolección de leña y las perturbaciones en la tierra convertida a otra categoría de uso de la tierra (que se supone que es cero)

Por lo tanto: ∆CB = ∆CG + CConversion - ∆CL = -79.86 toneladas métricas de C/hectárea/año de reservas de carbono de biomasa se pierden cuando la tierra forestal se convierte en tierra de cultivo en el año de conversión.

Cambio anual en las reservas de carbono orgánico en suelos minerales

∆CMineral = (SOC0 - SOC(0-T))/D

Donde:

∆CMineral = cambio anual en las reservas de carbono en suelos minerales

SOC0 = reserva de carbono orgánico del suelo en el último año del período de inventario (es decir, 40.83 mt/hectárea)

SOC(0-T) = reserva de carbono orgánico del suelo al comienzo del período de inventario (es decir, 104 mt de C/hectárea)

D = Dependencia temporal de factores de cambio en la reserva, que es el período predeterminado de transición entre los valores de carbono orgánico del suelo (SOC) de equilibrio (es decir, 20 años de sistemas de tierra de cultivo)

Por lo tanto: ∆CMineral = (SOC0 - SOC(0-T))/D = (40.83 - 104)/20 = -3.18 toneladas métricas de C/hectárea/año de C orgánico del suelo perdido.

En consecuencia, el cambio en la densidad de carbono por convertir tierra forestal a tierra de cultivo sería de -79.86 toneladas métricas de C/hectárea/año de biomasa más -3.18 toneladas métricas de C/hectárea/año de C orgánico del suelo, equivalente a una pérdida total de 83.04 toneladas métricas de C/hectárea/año (o -33.61 toneladas métricas de C/acre/año) en el año de conversión. Para convertir a dióxido de carbono, se debe multiplicar por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el del carbón (44/12) para generar un valor de -304.49 toneladas métricas de CO2 hectárea/año (o -123.22 toneladas métricas de CO2 acre/año) en el año de conversión.

Factor de conversión para el carbono capturado por 1 acre de bosque preservado de la conversión a tierra de cultivo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

-33.61 toneladas métricas de C/acre/año* x (44 unidades de CO2/12 unidades de C) = -123.22 toneladas métricas de CO2/acre/año (en el año de conversión)

* Los valores negativos indican el CO2 que NO se emite.

Para calcular el CO2 no emitido cuando un acre de bosque se preserva de la conversión a tierra de cultivo, simplemente se debe multiplicar la cantidad de acres de bosque no convertido por -123.22 mt de CO2e/acre/año. Tenga en cuenta que esto representa el CO2 evitado en el año de conversión. También tenga en cuenta que este método de cálculo supone que toda la biomasa forestal se oxida durante la limpieza (de decir, ninguna biomasa quemada permanece como carbón vegetal o ceniza). Nótese además que este cálculo solamente incluye reservas de carbono de suelos minerales, ya que la mayoría de los bosques en los Estados Unidos contiguos está creciendo en suelos minerales. En el caso de los bosques de suelos minerales, las reservas de carbono del suelo pueden reponerse o incluso incrementarse, según las reservas iniciales, la manera en que se administran las tierras agrícolas y el plazo durante el cual se administran las tierras.

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Cilindros de propano usados para barbacoas en el hogar

El propano es 81.7 % de carbono. La fracción oxidada es del 100 %.

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono por libra de propano al multiplicar el peso del propano en un cilindro por el porcentaje de contenido de carbono por la fracción oxidada por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el del carbón (44/12). Los cilindros de propano varían con respecto al tamaño; a los fines de este cálculo de equivalencia, se asumió que un cilindro típico para el uso doméstico contenía 18 libras de propano.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

18 libras de propano/1 cilindro × 0.817 libras de C/libra de propano × 0.4536 kilogramos/libra × 44 kg de CO2/12 kg de C × 1 tonelada métrica/1,000 kg = 0.024 toneladas métricas de CO2/cilindro

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Vagones de carbón quemado

El promedio del contenido de calor de carbón consumido para la generación de electricidad en los EE. UU. en 2016 fue de 21.11 mmbtu por tonelada métrica. El promedio del coeficiente de carbono de carbón quemado para la generación de electricidad en 2016 fue de 26.05 kilogramos de carbono por mmbtu. La fracción oxidada es del 100 %.

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono por tonelada de carbón al multiplicar el contenido de calor por el coeficiente de carbono por la fracción oxidada por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el del carbón (44/12). Se asumió que la cantidad de carbón en un vagón promedio fue de 100.19 toneladas cortas o 90.89 toneladas métricas.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

21.11 mmbtu/tonelada métrica de carbón × 26.05 kg de C/mmbtu × 44 kg de CO2/12 kg de C × 90.89 toneladas métricas de carbón/vagón × 1 tonelada métrica/1,000 kg = 183.29 toneladas métricas de CO2/vagón

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Libras de carbón quemado

El promedio del contenido de calor de carbón consumido para la generación de electricidad en los EE. UU. en 2016 fue de 21.11 mmbtu por tonelada métrica. El promedio del coeficiente de carbono de carbón quemado para la generación de electricidad en 2016 fue de 26.05 kilogramos de carbono por mmbtu. La fracción oxidada es del 100 %.

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono por libra de carbón al multiplicar el contenido de calor por el coeficiente de carbono por la fracción oxidada por la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el del carbón (44/12).

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

21.11 mmbtu/tonelada métrica de carbón × 26.05 kg de C/mmbtu × 44 kg de CO2/12 kg de C × 1 tonelada métrica de carbón/2,204.6 libras de carbón x 1 tonelada métrica/1,000 kg = 9.15 x 10-4 toneladas métricas de CO2/libra de carbón

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Toneladas de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos

Con el fin de desarrollar el factor de conversión para reciclar en vez eliminar los residuos en vertederos, se utilizaron los factores de conversión del Modelo de reducción de desechos (WARM) de la EPA. Estos factores de conversión se desarrollaron siguiendo una metodología de evaluación durante el ciclo de vida mediante técnicas de cálculo desarrolladas para inventarios nacionales de emisiones de gases de efecto invernadero. De acuerdo con el WARM, la reducción neta de emisiones del reciclaje de diversos reciclables (p. ej., papel, metales, plásticos), en comparación con un punto de partida en el cual los materiales se eliminan en vertederos (es decir, lo que representan las emisiones evitadas de la eliminación en vertederos), es de 0.78 toneladas métricas de carbono equivalentes por tonelada corta. Este factor luego se convirtió en toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente al multiplicar por 44/12, la proporción del peso molecular del dióxido de carbono y el carbono.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

0.78 toneladas métricas de carbono equivalente/tonelada × 44 kg CO2/12 kg de C = 2.87 toneladas métricas de CO2 equivalente/tonelada de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos

Para obtener más información, visite la página Cálculos y referencias (en inglés).

Número de camiones de basura de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos

Las emisiones equivalentes de dióxido de carbono evitadas del reciclaje en vez de la eliminación en vertederos de 1 tonelada de residuos son de 2.87 toneladas métricas de CO2 equivalentes por tonelada, según se calcula en la sección anterior “Toneladas de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos”.

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono reducidas por camión de basura lleno de residuos al multiplicar las emisiones evitadas del reciclaje en vez de la eliminación en vertederos de 1 tonelada de residuos por la cantidad de residuos en un camión de basura promedio. Se asumió que la cantidad de residuos en un camión de basura promedio fue de 7 toneladas.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

2.87 toneladas métricas de CO2 equivalente/tonelada de residuos reciclados en vez

de ser eliminados en vertederos x 7 toneladas/camión de basura = 20.07 toneladas métricas de CO2E/camión de basura de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos

Para obtener más información, visite lapágina Cálculos y referencias (en inglés).

Bolsas de basura de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos

De acuerdo con el WARM, la reducción neta de emisiones del reciclaje de diversos reciclables (p. ej., papel, metales, plásticos), en comparación con un punto de partida en el cual los materiales se eliminan en vertederos (es decir, lo que representan las emisiones evitadas de la eliminación en vertederos), es de 2.87 toneladas métricas de CO2 equivalente por tonelada corta, según se calcula en la sección anterior “Toneladas de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos”.

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono reducidas por bolsa de basura llena de residuos al multiplicar las emisiones evitadas del reciclaje en vez de la eliminación en vertederos de 1 tonelada de residuos por la cantidad de residuos en una bolsa de basura promedio.

Se calculó la cantidad de basura en una bolsa de basura promedio al multiplicar la densidad promedio de diversos reciclables por el volumen promedio de una bolsa de basura.

De acuerdo con los factores de conversión estándar de volumen-peso de la EPA, la densidad promedio de diversos reciclables es de 111 lb por yarda cúbica. Se asumió que el volumen de una bolsa de basura de tamaño estándar fue de 25 galones, en función de un rango típico de 20 a 30 galones.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

2.87 toneladas métricas de CO2 equivalente/tonelada corta de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos x 1 tonelada corta/2,000 lb × 111 lb de residuos/yarda cúbica × 1 yarda cúbica/173.57 galones secos × 25 galones/bolsa de basura = 2.29 x 10-2 toneladas métricas de CO2 equivalente/bolsa de basura de residuos reciclados en vez de ser eliminados en vertederos

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Emisiones de centrales eléctricas con carbón durante un año

En 2016, un total de 293 centrales eléctricas utilizaron carbón para generar al menos el 95 % de su electricidad. Estas centrales emitieron 1,140,649,958.9 toneladas métricas de CO2 ese año.

Las emisiones de dióxido de carbono por central eléctrica se calcularon al dividir las emisiones totales de las centrales eléctricas cuya fuente principal de combustible fue el carbón por la cantidad de centrales eléctricas.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

1,140,649,958.9 toneladas métricas de CO2 × 1/293 centrales eléctricas = 3,893,003.27 toneladas métricas de CO2/central eléctrica

Fuentes

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Cantidad de turbinas eólicas que funcionan durante un año

En 2017, la capacidad de la placa promedio de las turbinas eólicas instaladas en los EE. UU. fue de 2.32 MW. El factor de capacidad eólica promedio en los EE. UU. ese año fue del 34 %.

La generación de electricidad de una turbina eólica promedio se determinó al multiplicar la capacidad de la placa promedio de una turbina eólica en los EE. UU. (2.32 MW) por el factor de capacidad eólica promedio en los EE. UU. (0.34) y por la cantidad de horas por año. Se asumió que la electricidad generada de una turbina eólica instalada reemplazaría las fuentes marginales de electricidad de red.

La tasa de emisión eólica marginal anual de los EE. UU. para convertir las reducciones de kilovatios-hora en unidades de emisiones de dióxido de carbono evitadas es de 6.74 x 10-4.

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono evitadas por año por turbina eólica instalada al multiplicar la electricidad generada promedio por turbina eólica en un año por la tasa de emisión eólica marginal anual nacional (EPA 2018).

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

2.32 MW de capacidad promedio x 0.34 x 8,760 horas/año x 1,000 kWh/MWh x 6.7449 x 10-4 toneladas métricas de CO2/kWh reducido = 4,719 toneladas métricas de CO2/año/turbina eólica instalada

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Cantidad de teléfonos inteligentes cargados

De acuerdo con el DOE de los EE. UU., la energía consumida durante 24 horas por una batería de teléfono inteligente común es de 14.17 vatios-hora. Esto incluye la cantidad de energía necesaria para cargar una batería de teléfono inteligente totalmente agotada y mantener esa carga completa durante todo el día. El tiempo promedio requerido para recargar completamente una batería de teléfono inteligente es de 2 horas. El consumo del modo de mantenimiento, también conocido como la energía consumida cuando el teléfono está completamente cargado y el cargador sigue enchufado, es de 0.14 vatios. Para obtener la cantidad de energía consumida para cargar el teléfono inteligente, reste la cantidad de energía consumida en “modo de mantenimiento” (0.14 vatios por 22 horas) de la energía consumida durante 24 horas (14.17 vatios-hora).

Se determinaron las emisiones de dióxido de carbono por teléfono inteligente cargado al multiplicar el uso energético por teléfono inteligente cargado por la tasa de emisión marginal de dióxido de carbono promedio ponderada nacional por la electricidad suministrada. La tasa de emisión marginal de dióxido de carbono promedio ponderada nacional para la electricidad suministrada en 2017 fue de 1,559 lb de CO2 por megavatio-hora, que representa las pérdidas durante la transmisión y la distribución.

Cálculo

Nota: Debido al redondeo, realizar los cálculos dados en las siguientes ecuaciones pueden no devolver los resultados exactos que se muestran.

[14.17 Wh – (22 horas x 0.14 vatios)] x 1 kWh/1,000 Wh = 0.011 kWh/teléfono inteligente cargado

0.011 kWh/carga x 1,559 libras de CO2/MWh de electricidad suministrada x 1 MWh/1,000 kWh x 1 tonelada métrica/2,204.6 lb = 7.84 x 10-6 toneladas métricas de CO2/teléfono inteligente cargado

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