Transición Energética Residencial: Clave para un futuro más sostenible en América Latina

La reciente investigación sobre transición energética en el sector residencial, llevada a cabo en Chile, Colombia y Brasil, ha revelado datos que hacen un llamado a la acción. Este estudio destaca los desafíos existentes en estos países, como: fugas en cocinas aún estando apagadas, y niveles de contaminación intradomiciliaria que superan estándares internacionales de calidad del aire.

El metano (CH4) se ha convertido en un protagonista crucial en la lucha contra el cambio climático debido a su alto potencial de calentamiento global, 28 veces superior al del dióxido de carbono (CO2). Aunque su vida atmosférica es relativamente corta, su impacto en el calentamiento global es significativo. Según el último informe del IPCC (AR6, 2023), se estima que el aumento de la concentración de metano contribuye en un 35% al calentamiento planetario asociado a los gases de efecto invernadero (GEI) antropogénicos, colocándolo como el segundo mayor impulsor del cambio climático causado por actividades humanas, después del CO2. Esta característica convierte al metano en un contaminante climático de vida corta, pero con un poder de impacto inmediato.

La reducción de sus emisiones es crucial para limitar el calentamiento global en el corto plazo, ya que, si se logran reducir de manera rápida, las concentraciones atmosféricas disminuirían en décadas, no en siglos, lo que sería fundamental para cumplir con los objetivos del Acuerdo de París de limitar el aumento de la temperatura global.

La contaminación intradomiciliaria, especialmente vinculada al uso de estufas y cocinas que emplean gas natural, representa un riesgo significativo para la salud debido a la emisión de metano (CH₄) y otros contaminantes que afectan la calidad del aire. Estudios indican que las personas pasan hasta el 90% de su vida en espacios interiores, dedicando un 60% de ese tiempo al hogar (Vardoulakis et al., 2019), lo que amplifica la exposición a estos peligros.

En concentraciones elevadas, el metano puede desplazar el oxígeno en espacios cerrados, generando síntomas como asfixia, náuseas, vómitos y problemas de visión. Además, la presencia de otros compuestos como el dióxido de carbono (CO₂), el monóxido de carbono (CO), el dióxido de nitrógeno (NO₂) y el benceno (C₆H₆) agrava los riesgos, desde irritación de los ojos, dolores de cabeza y mareos, hasta complicaciones respiratorias severas. Estos efectos subrayan la importancia de mitigar estas fuentes de contaminación en el interior de las casas para proteger la salud de las personas.

En Chile, el sector residencial es responsable del 22% de las emisiones de CO2eq a nivel nacional. Los resultados de la investigación de mediciones realizadas en Santiago y Temuco, establecen que las emisiones derivadas por el uso de cocinas que emplean gas natural en viviendas, representan: el 7% de las emisiones residenciales de dióxido de carbono, el 1.56% del total de emisiones fugitivas y no fugitivas de metano a nivel residencial, y el 0.77% de las emisiones de carbono en el sector residencial.

Por su parte, en Colombia, el sector residencial es responsable del 19% del consumo energético. Los resultados de las mediciones revelan que: los dispositivos de cocción a base de gas natural, generan emisiones incluso estando apagados, las emisiones de metano durante el encendido y apagado de los quemadores son significativas, y las tasas de emisión de metano en el sector residencial podrían estar significativamente subestimadas en los inventarios nacionales, ya que el factor de emisión obtenido en este análisis es considerablemente mayor que los valores de referencia utilizados por la IPCC y la UPME en dicho país.

En Brasil, la información del informe resumen del Balance Energético Brasileño para 2020 destaca las diversas fuentes de consumo de energía en los entornos residenciales de todo el país, destacando el predominio de la electricidad con un 46%, en la totalidad de las instalaciones del hogar. Sin embargo, la dependencia de otros combustibles como la leña (26,6%), el gas licuado de petróleo (GLP) (24,4%) y el gas natural (GN) con un 1,5% varía significativamente según la región (EPE, 2020).

Este panorama se ve complementado por datos que reflejan una variabilidad significativa en las concentraciones de emisiones, lo que parece estar relacionado con el tipo, la calidad, la edad y el estado de mantenimiento de las estufas utilizadas en los hogares investigados. Aunque no se puede determinar aún con exactitud la causa de las variaciones, los estudios continúan investigando factores como el tipo de gas, la antigüedad de las estufas, el tipo de cocina y el tipo de vivienda (apartamento o casa).

Por otro lado, las concentraciones de óxidos de nitrógeno (NOx), especialmente de dióxido de nitrógeno (NO₂), se mantienen cerca del límite recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS), fluctuando en torno a los 106 ppb, apenas por encima de la recomendación de 100 ppb. En general, los valores se encuentran por debajo del límite de efecto sobre la salud (NIOSH 2000 ppm), excepto en algunos casos en el ciclo 2. Aunque en el evento de apagado constante (St_OFF) los valores de NO₂ a veces superan el límite recomendado por la OMS (106 ppb para 1 hora), se aclara que este límite es para las condiciones ambientales exteriores, no para las interiores.

A pesar de que los valores pueden ser más altos, siguen estando por debajo del límite de efecto sobre la salud (1 ppm, según el NIOSH REL ST) bajo las condiciones de operación estándar. Las concentraciones de NO se mantienen por debajo del límite de efecto sobre la salud (25 ppm, según el NIOSH REL TWA) en condiciones de operación estándar.

El estudio además revela que el factor de emisión de metano obtenido a partir de las mediciones realizadas con gas natural (GN) es significativamente mayor al estimado tanto a nivel nacional como por el IPCC. Con un promedio de 14,58 g/MTJ sin los valores atípicos, y de 48,92 g/TJ considerando todos los datos, el factor de emisión encontrado es 49 veces mayor al valor nacional y 9,8 veces mayor que el valor del IPCC.

Todos estos datos subrayan la importancia de continuar monitoreando estas emisiones, especialmente en ambiente interiores, donde la concentración de contaminantes puede tener efectos más directos sobre la salud. Lo que pone en evidencia la necesidad de revisar las políticas y estimaciones de emisiones en el país, así como de implementar medidas más estrictas para reducir las emisiones de metano, un potente gas de efecto invernadero.

Estos tres países tienen políticas que apuestan por una transición energética justa a nivel residencial. Sin embargo, los datos presentados resaltan la importancia de impulsar medidas concretas que aseguren una implementación efectiva. 

Hoy en día Chile impulsa la transición energética hacia una generación 100% cero emisiones al 2050 con políticas y programas específicos, como: la Política Energética 2050, la Estrategia de Transición Energética Residencial de 2020, el Proyecto Ley Subsidio Eléctrico.

Colombia propone: acelerar la transición energética residencial con una Estrategia Nacional robusta y más decidida para la electrificación, la regulación de microredes y generación distribuida, el impuesto al carbono aplicable también al gas, un sistema informativo para fomentar electrodomésticos eficientes.

Brasil impulsa la transición energética y la mitigación del cambio climático mediante políticas y programas clave, como: la Política Nacional de Cambio Climático, las Leyes de eficiencia energética y combustibles del futuro, el programa «Mi casa, mi vida» para instalaciones fotovoltaicas, el Programa Nacional Metano Cero, que promueve el uso de biogás.

Las oportunidades de adoptar instrumentos que apuesten por una transición energética justa a nivel residencial, son posibles. C olombia propone que a través de un programa de recambio de cocinas a leña por cocinas eléctricas de resistencia, en términos de emisiones, el programa permitiría evitar 11.810 toneladas de CO2eq asociadas al CO2 y 428 toneladas de CO2eq asociadas al CH4, logrando una reducción del 48,7% en emisiones respecto a la línea base de cocinas a GLP.

Chile por su parte propone el recambio de Calefactores a Pellet vs. Aires Acondicionados, significaría un ahorro de más de 3MM USD, beneficios en la salud valorados económicamente en un ahorro de más de 20 MM USD y que evita aproximadamente las emisiones de 367 toneladas de material particulado 2.5 y 286 kton de CO2 equivalente.

Al analizar las tecnologías de cocción, las cocinas a gas natural con una eficiencia del 42.1%, generan 0.215 Kg de CO₂ equivalente por unidad de energía útil, mientras que las cocinas de inducción, con una eficiencia del 79.7%, producen solo 0.145 Kg de CO₂ equivalente, logrando una reducción del 32.6% de las emisiones con casi el doble de efectividad, tomando en cuenta los factores de emisión de electricidad actuales.

La transición hacia tecnologías eléctricas en los hogares se presenta como una alternativa para mejorar la calidad de vida de las personas. Estas soluciones permiten reducir la dependencia de combustibles fósiles, al tiempo que mejoran la calidad del aire dentro de las viviendas, beneficiando directamente la salud de las familias. Su alta eficiencia energética optimiza el consumo de recursos. Además, al generar menos emisiones de gases de efecto invernadero, estas tecnologías juegan un papel clave en la lucha contra el cambio climático. Adoptarlas es un paso hacia un futuro más limpio, saludable y sostenible, con beneficios tangibles tanto para las personas como para el medioambiente.

Con base en los hallazgos de la investigación se evidencia que las cocinas a gas natural, aunque no sean la principal fuente, contribuyen significativamente a las emisiones de dióxido de carbono, metano y óxidos de nitrógeno en los sectores residenciales de Chile, Colombia y Brasil, con un alto impacto especialmente por el metano. Los factores de emisión utilizados en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero en estos países parecen subestimar las contribuciones reales, especialmente en términos de metano y óxidos de nitrógeno. 

Además, las altas concentraciones de óxidos de nitrógeno en viviendas mal ventiladas y durante períodos prolongados de cocción con gas representan un riesgo para la salud de los residentes, lo que subraya la necesidad urgente de mejorar la ventilación en las cocinas. Los expertos recomiendan mantener las ventanas abiertas o usar extractores de aire mientras se cocina, así como optar por dispositivos eléctricos de cocción y climatización, que son alternativas más limpias y eficientes para proteger la salud y la calidad del aire.

En Chile, Colombia y Brasil ya existen esfuerzos como leyes de eficiencia energética y estrategias de transición, pero no es suficiente.  El estudio insta a intensificar estas acciones, incluyendo la implementación de impuestos al carbono en el sector residencial, campañas de sensibilización pública, eliminando la existencia de subsidios a combustibles fósiles, incorporar un costo por las externalidades ambientales producidas por la leña y los combustibles fósiles en la salud de las personas y la calidad del aire de las ciudades. , considerar en los impuestos al carbono  los consumos residenciales, , entre otros.

El estudio arroja datos relevantes para la comunidad científica y ofrece una hoja de ruta para tomadores de decisión y el sector público, destacando instrumentos de política pública específicos por país. Así también, resalta cómo las acciones inmediatas pueden influir positivamente en la salud, el bienestar y el futuro ambiental de millones de personas en América Latina. Todos los datos y análisis están disponibles en el repositorio del proyecto.

Acerca del proyecto

El proyecto “TRANSICIÓN ENERGÉTICA A NIVEL RESIDENCIAL: Electrificación de estufas y cocinas en América Latina” es una iniciativa impulsada por el Global Methane Hub se está implementando en Chile, Colombia y Brasil desde marzo de 2024, por un consorcio de instituciones, constituido por la Fundación Futuro Latinoamericano (FFLA), EBP Chile, EBP Brasil, Stanford University, Universidad de São Paulo, Universidad Mayor de Chile y Universidad de los Andes en Colombia.