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Política energética 39 (2011) 2396-2406
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Política energética
Página web de la revista: www.elsevier.com/locate/enpol
Políticas climáticas para el transporte por carretera revisadas (I):
Evaluación del marco actual
Felix Creutzig a,nEmily McGlynn aJan Minx aOttmar Edenhofer a,b
a Universidad Técnica de Berlín, EB 4-1, Straße des 17. Juni, 10623 Berlín, Alemania Juni, 10623 Berlin, Alemania
b Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático, Alemania
A Rt
i c l EIN f O
Historia del artículo:
Recibido el 23 de julio de 2010
Aceptado el 26 de enero de 2011
Disponible en línea el 3 de marzo de 2011
Palabras clave:
Normas de eficiencia de
combustible Normas sobre
combustibles bajos en
carbono Cambio climático
A Bs
tR A Ct o
El aumento mundial de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y sus consecuencias
potencialmente devastadoras exigen un marco normativo completo para reducir las emisiones,
incluidas las del sector del transporte. Se han promovido los combustibles y tecnologías alternativos
como medio para reducir la intensidad de carbono del sector del transporte. Sin embargo, el marco
político general del transporte en las principales economías mundiales está orientado hacia el uso de
combustibles fósiles convencionales. Este documento evalúa la eficacia y eficiencia de las actuales
políticas climáticas para el transporte por carretera que (1) se dirigen a los productores de
combustible y/o fabricantes de automóviles, y (2) influyen en el uso de combustibles y tecnologías
alternativas. Con la diversificación de las cadenas de suministro de combustible, la intensidad de
carbono de los combustibles y la eficiencia energética de los vehículos no pueden regularse con un
único instrumento. Demostramos que los vehículos se regulan mejor entre todos los combustibles en
términos de energía por distancia. Llegamos a la conclusión de que las políticas basadas en los
precios y un tope para las emisiones totales son esenciales para paliar los efectos de rebote y los
incentivos perversos de las normas de eficiencia de los combustibles y las normas sobre combustibles
bajos en carbono. Junto con las herramientas políticas existentes, las políticas de límites máximos y
precios incentivan todas las opciones de reducción de emisiones. El diseño y los efectos del cap and
trade en el sector del transporte se investigan en el artículo complementario (Flachsland et al., en este
número).
& 2011 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.
1. Introducción
El sector del transporte representa más de la mitad del
petróleo utilizado en todo el mundo y aproximadamente una
cuarta parte de las emisiones de CO2 relacionadas con la energía
(AIE, 2008). Si se incluyen las emisiones procedentes de la
producción de materias primas y combustibles, el sector del
transporte es responsable de cerca del 27% de las emisiones
mundiales de gases de efecto invernadero (GEI). La tasa de
crecimiento global del consumo energético del sector durante
1990-2002 fue la más alta de todos los sectores de uso final. En
EE.UU., por ejemplo, entre 1990 y 2006, el crecimiento de las
emisiones del transporte representó casi la mitad del aumento de
las emisiones totales de GEI de EE.UU. (EPA, 2009).
Para evitar un cambio climático peligroso, las emisiones
mundiales en 2050 deberán reducirse al menos a la mitad
respecto a los niveles de 2005. Se supone que el transporte
desempeña un papel vital en los esfuerzos de reducción. Sin
embargo, según las previsiones, el consumo de energía y las
emisiones del transporte mundial aumentarán más de un 50% de
aquí a 2030 y al menos se duplicarán de aquí a 2050 en el
escenario de la AIE de mantenimiento de la tendencia actual.
Según estos cálculos, alrededor del 75% del aumento total previsto
de la demanda mundial de petróleo podría proceder del sector del
transporte para entonces (AIE, 2008). Aunque se prevé que la
extracción de petróleo alcance su punto máximo y disminuya en
n
Autor correspondiente. Tel.: + 49 30 314 78864.
Direcciones de correo electrónico: felix.creutzig@tu-berlin.de, felix@creutzig.de (F.
Creutzig).
esta década (AIE, 2010), es probable que el déficit se
compense parcialmente con petróleo no convencional (como
las arenas bituminosas) y otros recursos fósiles como el gas
licuado y el carbón licuado. Por término medio, estos
combustibles son más intensivos en energía y carbono que el
petróleo, debido a las emisiones previas en la cadena de
suministro (Charpentier et al., 2009). Aunque el transporte
marítimo
internacional
y
la
aviación
contribuyen
significativamente al aumento previsto de las emisiones, la
mayor parte seguirá procediendo del transporte por carretera.
De ahí que la transición hacia un sistema de transporte por
carretera sostenible y con bajas emisiones de carbono sea
imperativa para el éxito de la estabilización climática.
Se han sugerido diversas medidas para contrarrestar el
aumento de las emisiones de GEI en el sector del transporte
por carretera, como políticas de uso del suelo, gestión de la
0301-4215/$ - see front matter & 2011 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.
doi:10.1016/j.enpol.2011.01.062
demanda de transporte, inversiones en infraestructuras y
tecnologías de combustibles alternativos, incluidos los
biocombustibles (Kahn Ribeiro et al., 2007; Creutzig y He, 2009;
Cervero y Murakami, 2010; Creutzig y Edenhofer, 2010). Para
reducir el impacto relativo del transporte por carretera se
necesitan tecnologías de combustibles: coches más eficientes y
sistemas de propulsión alternativos, como los vehículos
eléctricos de batería (BEV), los vehículos eléctricos híbridos de
pila de combustible y las bicicletas eléctricas, pueden mejorar la
eficiencia energética y reducir la intensidad de carbono del
transporte. De hecho, se prevé un crecimiento unánime de la
cuota de mercado mundial de vehículos eléctricos, como los
vehículos eléctricos de batería (BEV) y los vehículos eléctricos
híbridos enchufables (PHEV). Sin embargo, la magnitud y el
ritmo del crecimiento son inciertos y dependen de una serie de
factores. Cuotas de mercado previstas en el
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
del parque mundial de vehículos en 2020 oscilan entre el 1% y el
13%, con un 7% como estimación media (BCG, 2009). Según las
proyecciones de la AIE (2009, véase también Fulton, 2010), es
posible alcanzar una cuota de mercado del 50% en 2050.1 Es
probable que las variaciones geográficas en la penetración sean el
resultado de diferentes políticas nacionales y preferencias de los
consumidores: por ejemplo, los vehículos eléctricos (incluidos los
vehículos eléctricos híbridos de pila de combustible) pueden tener
entre un 40% y un 95% de cuota de mercado en 2030 en Alemania
(Mock et al., 2009).2 El potencial económico a corto plazo de los
vehículos eléctricos depende, en última instancia, de varios factores
inciertos y políticos, como los precios de la energía (petróleo,
electricidad), la tecnología y el coste de las baterías, las economías
de escala, la infraestructura de recarga, los requisitos normativos y
los incentivos fiscales. Los vehículos eléctricos tienen cero
emisiones en el tubo de escape, pero pueden tener importantes
emisiones previas, p o r ejemplo, cuando la electricidad se
produce en centrales eléctricas de carbón. De ahí que su huella de
carbono -el conjunto total de emisiones de gases de efecto
invernadero ( GEI) causadas por la producción, el suministro y el
consumo d e combustible- esté menos relacionada con la
pero depende del suministro regional de energía.
Independientemente de la trayectoria detallada de sus futuras
ganancias en el mercado , los vehículos alternativos implicarán
un cambio a largo plazo en la energía utilizada para la propulsión
de vehículos. El mercado de combustibles para vehículos puede
diversificarse, y las cadenas de suministro de algunas de estas
nuevas tecnologías de combustibles serán más complicadas:
mientras que los combustibles fósiles convencionales -gasolina y
gasóleo- impulsaron casi todo el transporte por carretera durante
el siglo pasado y siguen dominando el mercado de combustibles,
la electricidad, y potencialmente el hidrógeno, pero también los
combustibles fósiles no convencionales, como las arenas
bituminosas canadienses, y los biocombustibles proporcionarán
una proporción pequeña pero significativa de la energía para
vehículos en la próxima década. A medida que se diversifica la
base de recursos de los combustibles para el transporte, las
emisiones de GEI se desvinculan parcialmente del contenido
energético final de los combustibles. De hecho, tanto la variación
de la materia prima como del proceso de producción
determinarán cada vez más la huella de carbono global del
transporte por carretera. Desde una perspectiva climática, sólo
importan las emisiones del ciclo de vida de estos combustibles.
Sin embargo, en el marco político actual de la UE y California,
los coches se regulan en función de las emisiones de GEI por
distancia recorrida (CO2 e/km)-en el caso de los coches
eléctricos, de hidrógeno y propulsados por biocombustibles, esta
métrica de emisiones puede no reflejar con exactitud el impacto
del calentamiento global de los combustibles utilizados, si la
contabilidad de emisiones reguladora generaliza las materias
primas y los procesos de producción de cada combustible final.
Además, a veces los combustibles más benignos para el medio
ambiente están regulados de forma más estricta con respecto a
las emisiones de GEI que los combustibles más perjudiciales.
Por ejemplo, en el régimen europeo de comercio de derechos de
emisión, las emisiones de GEI del ferrocarril eléctrico forman
parte de un sistema de límites máximos y comercio, mientras que
los combustibles de transporte convencionales no están cubiertos
por las políticas climáticas. Como se explica más adelante, la
igualdad de condiciones para todos los combustibles es
importante para lograr una reducción eficiente y eficaz en el
sector del transporte.
En este documento, revisamos los instrumentos políticos
que regulan la
Emisiones de GEI de combustibles y vehículos. Recomendamos
modificar y reordenar la normativa vigente a la luz de los
combustibles alternativos, y cerrar el espacio político con un
instrumento cuantitativo, como el cap and trade. Un inventario
2397
detallado de las vías de los combustibles revela que los vehículos
y combustibles alternativos fomentan un cambio de enfoque de las
emisiones del tubo de escape a las emisiones anteriores. Además,
debido a l a s distintas vías posibles de los combustibles, las
emisiones del ciclo de vida de los vehículos
1 Se trata de un escenario bastante optimista. Los escenarios dependen
crucialmente de una serie de supuestos y pueden variar significativamente con
distintos supuestos. El problema, en resumen, es el siguiente: los científicos y otros
analistas tienen una desafortunada tendencia a reducir las proyecciones del uso futuro
de la energía a relaciones deterministas que están poco fundamentadas en el
empirismo o que, a veces, nunca se apoyan en datos'' (Cullenward et al., 2011).
(Cullenward et al., 2011). Sin embargo, los escenarios siguen siendo útiles para
visualizar futuros posibles.
2 Véase la nota 1.
F. Creutzig et al. / Política Energética 39
(2011) 2396- canadienses) pueden tener al
bituminosas
se desvinculan parcialmente de la eficiencia
del combustible
2406
de
la recuperación de materias primas unas emisiones de GEI
(Sección 2). La descomposición de las emisiones de GEI del
4,5 veces superiores a las del petróleo crudo nacional
transporte en tres factores permite conceptualizar la
estadounidense (US DOE, 2009). Sin embargo, esta etapa
correspondencia entre instrumentos políticos, actores y nivel de
sigue constituyendo sólo una quinta parte de las emisiones
regulación (Sección 3). Las normas de eficiencia de
totales del ciclo de vida. Por lo tanto, aunque la eficiencia del
combustible son actualmente el instrumento más eficaz (y
combustible sigue siendo el factor dominante a la hora de
políticamente popular) de la política de transporte, pero no
determinar los resultados de GEI del vehículo, las emisiones
están específicamente diseñadas para regular de forma flexible
en la fase previa pueden llegar a ser más prominentes.
los vehículos en todas las tecnologías de propulsión. Además,
● Los biocarburantes pueden seguir un sinfín de vías específicas y
el aumento de la eficiencia del parque automovilístico se ve
producir
parcialmente compensado por el aumento de la conducción
Emisiones de GEI en biorrefinerías y en la producción de
debido a los efectos rebote (Sección 4). Las normas sobre
materias primas agrícolas. Esto último requiere abordar
combustibles renovables y las normas sobre combustibles bajos
cuestiones complejas de contabilidad de GEI, como las
en carbono (LCFS, por sus siglas en inglés) pretenden
emisiones de óxido nitroso derivadas del uso de ferti- lizantes
aumentar la cuota de mercado de los biocombustibles e
(Crutzen et al., 2008), las emisiones derivadas del cambio
incentivar la producción de combustibles con un ciclo de vida
directo e indirecto del uso de la tierra (Farrell et al., 2006;
bajo en emisiones. Sin embargo, la insuficiencia de las normas
Creutzig y
de contabilidad, la incertidumbre en la contabilización de las
emisiones aguas arriba, las fugas, los incentivos perversos y las
complejas cadenas de suministro de biocombustibles limitan
seriamente la eficacia de estos instrumentos para reducir la
intensidad de carbono de los combustibles (Sección 5). Un
límite a las emisiones totales de GEI y la correspondiente señal
de precios pueden remediar los efectos de rebote y los
incentivos perversos (Sección 6).
2398
2. Inventario de vías de combustible
Para evaluar los instrumentos de la política climática en el
sector del transporte, se requiere una contabilidad exacta y
precisa de las emisiones de GEI a lo largo de las trayectorias de
los combustibles por dos razones:
1. La contabilidad y los inventarios de emisiones de los
combustibles son condiciones previas para que cualquier
instrumento regule eficazmente las emisiones de GEI
asociadas a los combustibles.
2. Comprender dónde se producen las emisiones permite
ajustar adecuadamente los instrumentos políticos, las
fuentes de emisión y los agentes.
Cada paso en la ruta de un combustible de transporte puede
caracterizarse por dos factores: las emisiones de GEI emitidas y
la pérdida de eficiencia. A continuación, ofrecemos un breve
resumen de las emisiones del ciclo de vida de los combustibles
alternativos y describimos los problemas asociados a las
distintas vías:
● Cuando
se producen a partir de recursos fósiles
convencionales, la gasolina y el gasóleo producen elevadas
emisiones de GEI en comparación con algunos combustibles
alternativos (véase la Fig. 1). Algunas emisiones de GEI se
producen en la fase de recuperación de la materia prima
(petróleo crudo) (por ejemplo, el 7% en el caso del gasóleo) y
en la fase de producción (por ejemplo, el 12% en el caso del
gasóleo, en la refinería de petróleo crudo) (CARB, 2009a). La
mayor parte (70-90%) de las emisiones de los combustibles
convencionales se producen en la fase de uso final,
normalmente en un motor de combustión interna. Por lo tanto,
el factor decisivo para determinar las diferencias en el
rendimiento de GEI del ciclo de vida de los vehículos de
combustible convencional es su eficiencia de combustible. Los
motores diésel son más eficientes que los de gasolina y
producen entre un 16% y un 24% menos de emisiones (Kahn
Ribeiro et al., 2007). La gasolina o el gasóleo pueden
producirse a partir de tecnologías de producción de algas,
captura y almacenamiento de carbono (CAC), por lo que las
emisiones de GEI del ciclo de vida de estos combustibles
también pueden variar.
● Los combustibles no convencionales (por ejemplo, las arenas
2399
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
Gasolina...
Gasolina...
Diesel (convencional)
Diesel...
Híbrido (gasolina)
Híbrido
(diésel) Gas
natural
PHEV
(carbón)
PHEV
(eólico) BEV
(carbón)
BEV (eólico)
Hidrógeno FC
híbrido... Hidrógeno
FC híbrido...
Hidrógeno FC
0
100
200
300
400
500
600
gCO2e/MJ entregados a las ruedas del vehículo
híbrido... Hidrógeno
FC (SMR) Hidrógeno
FC (carbón...
Hidrógeno FC...
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Pérdida de eficiencia
Fig. 1. Visión general de las pérdidas de eficiencia y las emisiones del ciclo de vida de las cadenas de suministro de combustible. Los números y las referencias
figuran en Creutzig et al. (2010).
Kammen, 2010), así como las emisiones derivadas de
prácticas alternativas de gestión agrícola (Kim et al., 2009).
Como resultado, las emisiones de GEI del ciclo de vida de los
biocombustibles varían drásticamente según las vías de
producción. Por ejemplo, algunos autores estiman que uno de
los biocombustibles más dominantes en el mercado, el etanol
de maíz estadounidense, tiene unas emisiones durante su ciclo
de vida superiores a las de la gasolina (Hertel et al., 2010). En
tal caso, el rendimiento de GEI del combustible durante su
ciclo de vida está cada vez más dominado por los
componentes de su cadena de suministro. La incertidumbre
sobre las emisiones del ciclo de vida de los biocombustibles
puede ser considerable y dificultar una evaluación adecuada
(Plevin et al., 2010).
● El gas natural comprimido (GNC) suele tener un ciclo de vida
más corto.
que los combustibles convencionales. Al igual que ocurre con
los combustibles convencionales, la mayoría de las emisiones
se producen durante la fase de uso final. Las emisiones totales
del ciclo de vida son un 15-25% inferiores a las de los
motores de gasolina (Kahn Ribeiro et al., 2007).
● La electricidad puede tener emisiones de GEI muy elevadas
durante su ciclo de vida cuando
producida en una central eléctrica de carbón, y casi cero
emisiones cuando es generada por fuentes de energía
alternativas como la eólica o la solar. Hay que tener en cuenta
que la mayor parte de las emisiones de gases de efecto
invernadero de la electricidad se generan en la fase de
producción del combustible, y no en la fase de uso final, como
ocurre con los combustibles convencionales. Los motores
eléctricos son mucho más eficientes que los motores de
combustión interna, y la eficiencia total de los vehículos eléctricos
de batería (BEV) que funcionan con electricidad producida a partir
de energías renovables oscila entre el 75 y el 85%.3 La
electricidad puede emplearse para híbridos enchufables (PHEV),
BEV o vehículos eléctricos híbridos de pila de combustible. Los
medios de almacenamiento alternativos, como el aire comprimido,
tienen eficiencias de pozo a rueda inferiores al 30% (Creutzig et
al., 2009).
3 Incluye las pérdidas en la red, pero no la pérdida de eficiencia en una central
eléctrica. Representa la eficiencia del pozo a la rueda de las fuentes eólicas. La
eficiencia de las fuentes de carbón es de alrededor del 25%.
2400
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 2396-
● Alrededor del 96% del hidrógeno producido2406en el mundo
procede de combustibles fósiles. Más concretamente, el 48%
se produce mediante reformado con vapor de metano (SMR)
con gas natural como materia prima, el 30% procede del
reformado con vapor u oxidación parcial del petróleo y el
18% de la gasificación del carbón. La electrólisis del agua
proporciona el 4% restante (Balat y Balat, 2009). Al igual
que en el caso de la electricidad, la mayor proporción de
emisiones del ciclo de vida se produce en la fase de
producción, mientras que en la fase de uso final las
emisiones son nulas. Las emisiones de gases de efecto
invernadero pueden variar considerablemente entre estas
diferentes vías de producción. El hidrógeno puede utilizarse
en coches de pila de combustible, vehículos con motor de
combustión interna de hidrógeno o vehículos eléctricos
híbridos de pila de combustible.
La Fig. 1 ofrece una visión general de las emisiones del ciclo
de vida de diferentes combustibles (véase Creutzig et al., 2010).
La Fig. 2 muestra las emisiones del ciclo de vida de diferentes
biocombustibles y del gas natural. Pueden observarse los
siguientes hechos
● Las emisiones de los combustibles fósiles se producen
principalmente en la fase de uso del vehículo.
combustibles fósiles no convencionales, como los
producidos a partir de Canadian tar sands, tienen emisiones comparables durante la
fase de uso (proceso de combustión), pero tienen emisiones
significativamente más altas en la fase de recuperación de
la materia prima en su cadena de suministro.
● Emisiones de determinados combustibles alternativos (por
ejemplo, hidrógeno y
electricidad) pueden producirse sobre todo aguas arriba, en la
fase de producción.
● Las emisiones de los BEV o PHEV varían
considerablemente en función de la materia prima.
● Las emisiones de los vehículos impulsados por hidrógeno varían
en función del vehículo
tecnología, sistema de distribución y materias primas.
● Las emisiones de los biocombustibles dependen en gran
medida de la materia prima y del proceso de producción, y
pueden ser superiores o inferiores a las de la gasolina (Fig.
2). Cuestiones fundamentales de incertidumbre
● Los
2401
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
Intensidad de carbono
(gCO2e/MJ de combustible
producido)
140
120
100
Gasolina base
80
Indirecta
60
Directo
40
20
0
Fig. 2. Resumen de las emisiones del ciclo de vida de diferentes biocombustibles y gas natural, según las estimaciones de CARB (2009b). La modelización y las
incertidumbres epistémicas hacen que las estimaciones mostradas de las emisiones indirectas del uso de la tierra sean irrelevantes a efectos políticos (Plevin et al., 2010).
También la cuestión de los límites del sistema dificulta una
contabilidad precisa (no se muestra en la figura).
Fundamentalmente, las emisiones de los combustibles fósiles
se producen sobre todo con el uso final, mientras que las
emisiones de los combustibles alternativos tienden a producirse
en fases anteriores. Al igual que los combustibles fósiles, las
emisiones de los biocombustibles se producen en el momento del
uso final, mientras que las emisiones de GEI de su ciclo de vida
varían drásticamente con el proceso de producción, debido en
gran medida a los cambios en las reservas de carbono del suelo y
la biosfera.4 Sin embargo, debido a la mezcla de fuentes de
suministro anteriores, el contenido de carbono no puede
determinarse únicamente a partir de la tecnología de los
vehículos. Es necesario que los instrumentos políticos globales
se adapten a las distintas cadenas de suministro de combustible
para ofrecer igualdad de condiciones a todos los combustibles.
3. Descomposición de las emisiones de GEI
En general, las emisiones totales de GEI pueden
descomponerse en intensidad de carbono de los combustibles,
intensidad energética del PIB, PIB per cápita y población
(Nakicenovic et al., 2000). En el caso del transporte, la Fig. 1
deja claro que tanto la intensidad de carbono de los combustibles
como la eficiencia energética de los coches son importantes.
Descomponemos las emisiones de GEI del sector del transporte
en intensidad de carbono (gCO2 e/MJ), intensidad energética
(MJ/km) y demanda total de transporte (km) (compárese con
Schipper et al., 1997; Kamaketa y Schipper, 2009; Creutzig y
Edenhofer, 2010), de forma que cada factor de las emisiones de
GEI en el transporte por carretera pueda atribuirse
predominantemente a un agente distinto.
a. Productores de combustible: intensidad de carbono.
b. Fabricantes de automóviles: intensidad energética.
c. Consumidores: demanda de viajes (y kilometraje realizado).
De ahí que los instrumentos políticos deban dirigirse a los
agentes centrándose en su respectivo factor de emisión
descompuesto. Los productores de combustible pueden influir en
el contenido específico de carbono de los combustibles. Por
ejemplo, las refinerías pueden cambiar la mezcla de combustibles,
pasando, por ejemplo, de aceites y crudos de arenas bituminosas
a biocombustibles con menores emisiones en su ciclo de vida, y
las empresas de servicios públicos pueden pasarse a las energías
renovables. La medida pertinente en este caso es la intensidad de
carbono medida en gCO2 e/MJ (para la cantidad absoluta de GEI
4 La contabilidad "tradicional" de los biocombustibles -compensar las emisiones
de uso final con la absorción fotosintética- es problemática, ya que los efectos del
cambio de uso de la tierra no suelen contabilizarse adecuadamente (Searchinger et
al., 2009; DeCicco, 2010).
2402
Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 2396emitidas, véase la sección 6). Las normas F.
sobre
combustibles
2406
bajos en carbono, las normas sobre combustibles renovables y
el comercio de derechos de emisión son posibles instrumentos
políticos que regulan las emisiones de GEI de los productores de
combustible. Los fabricantes de automóviles pueden influir en la
intensidad energética de sus vehículos medida en MJ/km. Por
ejemplo, pueden aumentar la eficiencia de los vehículos de
combustión interna o cambiar a tecnologías más eficientes, como
los BEV. Las normas de eficiencia de combustible y los
impuestos sobre los vehículos son posibles instrumentos
políticos para regular la intensidad energética de los coches. Por
último, los conductores de vehículos pueden decidir (al menos
parcialmente) la frecuencia y la distancia de sus desplazamientos,
el último factor de la descomposición. Las decisiones de los
responsables de la planificación y de los responsables políticos
sobre las inversiones en infraestructuras, la ordenación del
territorio y la tarificación determinan la demanda de transporte a
medio y largo plazo. La gestión de la demanda de transporte
puede contribuir significativamente a reducir las emisiones de
GEI del sector del transporte. Sin embargo, estas políticas se
centran sobre todo en el ámbito local y su análisis queda fuera
del alcance de este estudio. La correspondencia general entre
los factores de descomposición, los agentes y las posibles
políticas se esboza en la Fig. 3.
4. Intensidad energética
4.1. Normas existentes
Las normas de eficiencia de combustible son obligatorias en
todo el mundo en los mercados automovilísticos más
importantes para fomentar la mitigación del cambio climático y
reducir la dependencia del petróleo. Las normas de eficiencia
de los combustibles también pueden complementar eficazmente
los instrumentos de precios que no son plenamente eficaces
debido a fallos dinámicos del mercado (véase también Plotkin,
2008; Flachsland et al., en este número). A continuación se
ofrece una visión general de las normas de eficiencia de los
combustibles en diferentes regiones del mundo.
Unión Europea: La Unión Europea empezó con un acuerdo
voluntario que fijaba un objetivo de 140 gCO2 /km para toda la
industria, que debían alcanzar colectivamente los miembros de
cada una de las asociaciones de fabricantes de automóviles
europeos, japoneses y coreanos. En 2009, no todos los
miembros individuales pudieron cumplir su correspondiente
objetivo de reducción del 25%, lo que dio lugar al mandato
revisado de la UE de un objetivo de 130 gCO2 /km para el
parque industrial en 2015, con 10 gCO2 /km adicionales que
debían alcanzarse con medidas complementarias, como
neumáticos eficientes, aire acondicionado, control de la presión
de los neumáticos e indicadores de cambio de marcha (CE,
2009c). Al tratarse de una norma de flota media basada en el
peso, el objetivo individual del fabricante depende de las
características de su flota y debe cumplirse como media de
flota. Por tanto, un fabricante que ofrezca coches más pequeños
debe cumplir un objetivo
2403
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
Total
emisiones
=
Carbon
o
intensid
ad
Energía
x
intensid
ad
x
CO2e
MJ
MJ
km
Productor
Demand
a
km
Fabricant
es de
es de
combustible
automóviles
Instrumentos
completos
Reducción de la
intensidad de
carbono
Reducción de la
intensidad
energética
Reducción
de la
demanda
Gorra
Normas sobre
combustibles
bajos en carbono
Normativa
sobre
eficiencia del
combustible
Inversiones en
infraestructuras
Comercio de
certificados
Cuotas de
combustibles
renovables
Cambio en la
cuota modal
Ordenación del
territorio
Impuestos sobre el
carbono
I+D
Compartir coche
Peaje urbano
Conductores
Fig. 3. Descomposición de las emisiones de gases de efecto invernadero en el transporte (A), actores relevantes (B) e instrumentos políticos correspondientes
(C).
3.5
3
2.5
Norma de consumo de
combustible (MJ/km)
por debajo de 130 g/km, y los fabricantes de coches más pesados
deben cumplir un objetivo por encima de 130 g/km. Para 2020 se
ha fijado un objetivo a largo plazo de 95 g/km.
Japón: Japón estableció normas obligatorias de eficiencia de
combustible para 2010 y 2015 para los vehículos de gasolina y
diésel en el marco de su programa Top Runner (An et al., 2007).
Al igual que en la UE, los objetivos de ahorro de combustible se
especifican por clase de peso. Los objetivos se derivan del mejor
rendimiento de los modelos actuales. Existen impuestos de
adquisición e impuestos anuales adicionales. En 2009, el
Gobierno japonés puso en marcha un programa de incentivos
fiscales limitados para fomentar la compra de vehículos de bajas
emisiones y bajo consumo.
China: China ha implantado normas de eficiencia de
combustible basadas en el peso.
para reducir la dependencia del petróleo. Las normas son
específicas para el peso de cada coche. Actualmente se está
debatiendo una norma actualizada de eficiencia de combustible
para 2012/13, que establecería medias de flota para cada
fabricante de automóviles. Además, los impuestos sobre el
consumo y las ventas incentivan la compra de vehículos con
motores más pequeños (Bradsher, 2009). Las normas actuales
son relativamente ambiciosas. El coche nuevo medio deberá
alcanzar 442 mpg.
Norteamérica: En 2009, la Administración Obama, la
Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carretera
(NHTSA) y la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA)
impulsaron una normativa que fijaba un objetivo medio de 250
gCO2 /milla (35,5 mpg) para los vehículos en 2 0 1 6 , coordinado
con el objetivo de Economía Media Corporativa de Combustible
(CAFE). La norma de eficiencia de combustible se diferencia en
dos clases de vehículos, con 39 mpg para turismos y 30 mpg para
camiones en 2 0 1 6 . Desde 2009, California también impone
US
CA
Japón
UE
China
2
1.5
1
0.5
0
1998
2002
2006
2010
2014
2018
2022
normas a los fabricantes de automóviles (Pavley I), que se harmonizarán con las normas federales de CAFE y GEI a partir de 2012
(CARB, 2010). Las normas de eficiencia de combustible de Canadá
están vinculadas al sistema estadounidense, pero se especifican en l/100
km, una métrica de intensidad de combustible. Observaciones
generales: En la Fig. 4 se muestra la evolución histórica de las normas
de e f i c i e n c i a d e combustible en diferentes regiones del mundo.
Esta figura es una actualización de An et al., 2007 con una nueva
normativa significativa de la UE, EE.UU. y China. Los datos se
muestran en MJ/km-a
posible medida de la eficiencia energética.
2404
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 2396Fig. 4. Normas de ahorro de combustible en unidades de intensidad
energética
2406
extrapoladas a partir de las normas actuales de volumen y GEI. 1 l de
gasolina¼32 MJ. Datos adaptados de An et al. (2007) con normas actualizadas
de ahorro de combustible.
Las siguientes observaciones se ilustran en la Fig. 4:
● Europa y Japón han logrado la mayor eficiencia media de
combustible en sus flotas.
● EE.UU. sigue rezagado, pero avanza rápidamente con la
reciente
California y la normativa federal, consiguiendo la mayor
reducción abso- luta de emisiones de todas las normativas
sobre eficiencia de combustible (An et al., 2007).
● Para ser una economía emergente, China se fija objetivos
comparativamente ambiciosos.
normas de eficiencia de los combustibles, motivadas por
preocupaciones de seguridad energética y posicionamiento
estratégico en el mercado mundial.
4.2. Evaluación
Las normas de eficiencia del combustible se evalúan en
función de su eficacia y su eficiencia económica. Para este
análisis, se supone que la intensidad de carbono se regula
mediante instrumentos complementarios (secciones 5 y 6).
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
4.2.1. Eficacia
La eficiencia del combustible puede ser eficaz (a) para reducir
el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto
invernadero por kilómetro recorrido, y (b) para reducir las
emisiones de gases de efecto invernadero por kilómetro
recorrido.
(b) con respecto a las reducciones absolutas de las emisiones de
GEI (dentro y fuera del sector del transporte). El primer objetivo
suele cumplirse, o se cumplirá, si las normas de eficiencia del
combustible son aplicables y controladas, y las sanciones por
incumplimiento son superiores a los costes de cumplimiento
correspondientes. Este es el caso de los países de la OCDE,
donde los costes de incumplimiento superan a los costes de
reducción. En general, las normas de eficiencia del combustible
son eficaces para aumentar la eficiencia del combustible y
reducir los GEI por km recorrido.
La mejora de la eficiencia del combustible en los vehículos
vendidos no equivale necesariamente a una reducción absoluta
de las emisiones de GEI en toda la economía. Hay dos efectos de
rebote que podrían comprometer el resultado deseado. En primer
lugar, los conductores podrían utilizar la reducción del coste
marginal derivado de un menor consumo de combustible para
aumentar la distancia total recorrida. Basándose en una revisión
de 22 estudios, Greening et al. (2000) sugieren una magnitud
potencial del efecto rebote en el sector del transporte de entre el
10% y el 30%. Estudios más recientes sugieren que la magnitud
del efecto rebote disminuyó con el aumento de los ingresos y la
urbanización hasta situarse por debajo del 10% (Small y Van
Dender, 2007a, 2007b; Hymel et al., 2010). La fuerte subida de
los precios del petróleo en 2008 podría haber provocado efectos
de rebote más fuertes que los observados anteriormente, pero en
la actualidad aún no se dispone de pruebas empíricas. Por lo
tanto, este tipo de efecto rebote se vuelve menos significativo
con el aumento de la renta real, y es de magnitud baja a
moderada en las sociedades ricas.
En segundo lugar, las fuerzas del mercado podrían inducir
una mayor producción adicional de coches eficientes sin inducir
una reducción simultánea de los devoradores de gasolina. La
respuesta óptima de un fabricante de coches a las normas de
eficiencia media del parque automovilístico es un sistema de
comercio interno en el que los coches eficientes obtienen
créditos y los devoradores de gasolina tienen que pagar derechos
de emisión. Como resultado de este mercado interno, los coches
eficientes se abaratan y los devoradores de gasolina se
encarecen. Si el consumo adicional de los coches eficientes
compensa con creces la reducción del consumo de los
devoradores de gasolina, se observa un efecto rebote positivo. Por
lo que sabemos, no existe ningún estudio que haya cuantificado
este efecto.
A pesar de los moderados efectos de rebote, la reducción total
de GEI prevista gracias a las normas de eficiencia del
combustible es significativa y puede ser la política climática más
eficaz en el sector del transporte.
4.2.2. Eficacia económica
Para evaluar la eficiencia económica de las normas de
eficiencia de combustible pueden plantearse dos preguntas: (1)
¿es el nivel de reducción total inducida demasiado bajo, más o
menos adecuado, o demasiado alto con respecto al bienestar
general? (2) ¿Es la estrategia más rentable para mitigar las
emisiones de GEI?
En la literatura económica sobre el cambio climático, algunos de
los estudiosos más destacados (por ejemplo, Stern et al., 2007;
Edenhofer et al., 2010) han sugerido que una reducción global de
las emisiones mundiales de GEI de alrededor del 80% para 2050
sería rentable. Para la UE, esto implica una reducción de las
emisiones de CO2 del 30-40% para 2020, es decir, más que la
reducción del 20% prevista actualmente. Según la normativa actual
2405
de la UE, el sector del transporte debe reducir sus emisiones de GEI
en un 7% de aquí a 2020, y se espera que las normas de eficiencia del
combustible contribuyan en gran medida, pero no al 100%, a esta
reducción. Por lo tanto, las normas de eficiencia del combustible no
inducen reducciones de las emisiones de GEI que vayan más allá del
óptimo social. La cuestión sigue siendo si existen opciones más
rentables. Según las curvas de costes de reducción publicadas, entre
el 65% y el 80% de las opciones de reducción en el sector del
transporte por carretera por debajo de 100 h/tCO2 e son tecnologías
del automóvil y, por tanto, pueden abordarse con normas de
eficiencia del combustible.
2406
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 2396y el hidrógeno, suelen considerarse opciones
de reducción
2406
A la luz de lo expuesto en el apartado 2 y de la visión general
comparativamente caras debido a la necesidad de cambios
sobre las normas existentes, ¿cuál es la unidad adecuada para
infraestructurales. La elevada incertidumbre sobre la
evaluar el comportamiento medioambiental (cambio climático)
contribución de los biocombustibles a la emisión de gases de
de los automóviles? Las normas de ahorro de combustible de los
efecto invernadero y la falta de estudios actualizados dificultan
vehículos exigen un consumo determinado de combustible para
la estimación fiable de los costes de reducción de los
una distancia fija recorrida (por ejemplo, l/100 km), o su inversa
biocombustibles (véase el apartado 5). En el documento
(por ejemplo, millas por galón). La UE establece explícitamente
complementario (Flachsland et al., en este número) se ofrece
normas de emisiones de CO2 en gCO2 /km. La norma
una perspectiva completa de las curvas de costes marginales de
californiana va más allá del CO2 y regula todos los GEI,
reducción.
incluidos, por ejemplo, los óxidos nitrosos, midiendo gCO2
Las normas de eficiencia de combustible se basan sobre todo
e/milla.5 En la Tabla 1 se ofrece una visión general de las normas
en atributos, como el peso en la UE y la huella (distancia entre
de eficiencia de combustible en las distintas regiones del mundo.
ejes multiplicada por el ancho de vía¼ de la superficie entre las
Cuando el contenido de GEI del combustible es conocido y
ruedas) en Estados Unidos. Si la ambición global de la norma
constante -como es el caso de los combustibles fósiles
de eficiencia de combustible es vinculante, las normas basadas
convencionales para el transporte (gasolina y gasóleo)-, las
en atributos no comprometen la eficacia de la norma. Sin
normas de ahorro de combustible de los vehículos pueden
embargo, tienen un impacto distributivo, ya que la carga de la
traducirse fácilmente en normas de emisión de CO2 , ya que el
mejora de la eficiencia del combustible se desplaza de los
uso de combustible se corresponde directamente con las
fabricantes de coches pesados o grandes a los de coches más
emisiones. Sin embargo, como se señala en la sección 2, esto no
pequeños (en comparación con una norma neutra en cuanto a
es cierto en el caso de los combustibles alternativos, como los
atributos). Por lo tanto, desde el punto de vista de la fijación de
biocombustibles, el hidrógeno o la electricidad, cuyo contenido
los precios del clima, los coches que consumen mucha gasolina
de GEI depende en gran medida de la materia prima y del
pueden tener un precio inferior, mientras que los que consumen
proceso de producción del combustible. Dada esta variabilidad,
poco pueden tener un precio superior. Además, las normas
¿hasta qué punto son apropiadas las distintas métricas de
basadas en atributos pueden tener un impacto regresivo. De
eficiencia del combustible? Los criterios pertinentes son (a) el
hecho, hasta cierto punto reflejan objetivos industriales pero no
ámbito de aplicación,
medioambientales: la norma estadounidense favorece a las
(b) adecuación, y (c) percepción.
camionetas, la de la UE a los vehículos deportivos compactos
Ámbito de aplicación: El alcance de una medida se
pero pesados y la china a los vehículos domésticos más
caracteriza por el grado en que se incluyen explícitamente los
pequeños. Sin embargo, las normas basadas en atributos no son
distintos combustibles o propulsores. Las medidas basadas en
necesariamente eficientes desde el punto de vista económico. La
litros o galones de combustible necesarios tienen un alcance
eficiencia económica (y la equidad distributiva) podrían
limitado porque no tienen en cuenta explícitamente los
garantizarse fijando un objetivo medio para todo el parque
combustibles alternativos, como los vehículos eléctricos o los
automovilístico y permitiendo el intercambio de ganancias de
vehículos de pila de combustible. Con los gobiernos de todo el
eficiencia entre fabricantes.
mundo presionando para una rápida penetración en el mercado
En resumen, las normas de eficiencia del combustible
de los coches eléctricos y los biocombustibles, las medidas
pueden ser un instrumento político eficaz y económicamente
basadas en el volumen quedan claramente desfasadas. En
eficiente para reducir las emisiones de GEI en el sector del
cambio, las medidas basadas en los GEI cumplen el requisito del
transporte por carretera, si van acompañadas de instrumentos
ámbito de aplicación en la medida en que, en principio, abarcan
políticos que también se ocupen de otros agentes.
todos los coches sobre una base contable igual. La medida
californiana va más allá
4.3. Regular los vehículos por intensidad energética
(por ejemplo, Blom et al., 2007). Los combustibles alternativos ofrecen abateopciones. Sin embargo, algunos de estos combustibles, como la electricidad 5 gCO2 e es una abreviatura de todos los GEI convertidos a unidades
equivalentes de CO2 .
2407
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
Cuadro 1
Panorama de las normas de eficiencia de combustible en algunas regiones del mundo.
Región
Objetivo
Unidad
Estructura
Prueba
UE
Emisiones de CO 2
gCO /km2
Norma de flota basada en el peso
California
Emisiones de GEI
gCO e/milla2
Norma absoluta de flota para LDT1/LDT2
US
Ahorro de combustible y GEI
mpg y gCO e/milla2
Japón
China
Ahorro de combustible
Ahorro de combustible
km/l
l/100 km
Normas para flotas de automóviles y camiones ligeros
basadas en la huella ecológica
Norma de flota basada en el peso
Norma de flota basada en el peso
Nuevo ciclo de conducción
europeo
Procedimiento federal de
examen 75
Procedimiento federal de
examen 75
Japón 10-15 modo
Nuevo ciclo de conducción
europeo
medida de la UE incluyendo las emisiones de GEI distintas del CO2
, como los óxidos nitrosos, en la contabilidad de emisiones de los
vehículos. Las normas de eficiencia del combustible basadas en
la intensidad energética, como las medidas en MJ/km, tendrían
alcance suficiente.
Adecuación: En este contexto, la adecuación se refiere a la
cuestión de hasta qué punto es apropiada la medida para
incentivar la mejora de la eficiencia del combustible por parte de
los fabricantes de automóviles y reflejar de forma simulada y
precisa el rendimiento del vehículo. Desde este punto de vista,
las medidas de gCO2 e/km son inadecuadas a medio y largo
plazo, ya que los fabricantes de automóviles no pueden influir en
la mezcla de electricidad que alimenta los coches eléctricos ni en
las emisiones de combustibles líquidos (véase también DeCicco,
2010). Además, las gCO2 e/km cambian con el comportamiento
de los consumidores. Por ejemplo, en algunos países los
consumidores pueden elegir proveedores que vendan
exclusivamente electricidad procedente de fuentes renovables,
mientras que la combinación media puede depender en gran
medida del carbón.
Percepción:
¿Pueden
los
consumidores
comprender
intuitivamente el aumento de la eficiencia del combustible
observando cada una de estas medidas? El aspecto de la
percepción no es relevante para regular a los fabricantes de
automóviles, pero sí para el consumidor (conductores). Un
estudio reciente pone de relieve que las medidas de eficiencia del
combustible en términos de distancia por unidad de combustible
consumida, en particular las millas por galón (mpg), son muy
mal entendidas por los consumidores. La gente cree falsamente
que la cantidad de combustible consumido por un automóvil
disminuye como una función lineal de las mpg del coche, cuando
en realidad, la relación es curvilínea (Larrick y Soll, 2008). Por
lo tanto, la gente subestima el ahorro de combustible partiendo
de una base baja y sobreestima el ahorro partiendo de una base
alta. Por ejemplo, el ahorro de combustible de un cambio de 12 a
14 mpg (120 galones por 10.000 millas) pesa más que el ahorro
de combustible de un cambio de 28 a 40 mpg (107 galones por
10.000 millas). Por lo tanto, a la hora de tomar decisiones de
compra, los valores de mpg en EE.UU. y de km/l en Japón
deberían sustituirse por alguna medida de combustible por
distancia, por ejemplo, galones o MJ por 10.000 millas (lo que
corresponde aproximadamente a la distancia anual recorrida).
De acuerdo con los argumentos expuestos en las secciones 2
y 3, el rendimiento de un fabricante de automóviles debería
medirse en unidades de intensidad energética o en medidas
equivalentes basadas en el volumen. En este último caso, el
rendimiento de los BEV o PHEV medido en kWh/km se
traduciría en l/km o mpg (o galones por milla) basándose en el
contenido en kWh de un litro o galón de gasolina. Estas medidas
reflejarían correctamente el rendimiento del fabricante de
automóviles.
En resumen, una serie de consideraciones favorecen la
evaluación de la eficiencia del combustible en términos de
intensidad energética, por ejemplo, MJ/km, proporcionando
igualdad de condiciones entre los diferentes tipos de coches. Sin
embargo, esto sólo es realmente eficaz si las emisiones de gases de
efecto invernadero se regulan en todos los combustibles en sentido
ascendente, de modo que también haya igualdad de condiciones para
el contenido de carbono. Mientras éste no sea el caso, las actuales
normas de eficiencia de combustible de la UE y California, medidas
en intensidad de GEI, deberían mantenerse, ya que proporcionan
unas condiciones equitativas para los combustibles y vehículos de
gasolina y diésel dominantes en la actualidad. A medio plazo, y a la
luz de unas cadenas de suministro de combustible cada vez más
diversificadas para todo tipo de vehículos, la mejor forma de evaluar
a los fabricantes de automóviles es en términos de intensidad
energética, el factor que pueden
2008;39Hertel
et al., 2010). Por estos motivos
2408
F. Creutzig et al. / Política Energética
(2011) 2396controly dejan de evaluarse en términos de intensidad
de
2406
carbono, que se aborda mejor a nivel de los proveedores de
combustible.
5. Regular la intensidad de carbono
En esta sección se analizan los instrumentos normativos y
de mercado que se centran en el contenido de carbono de los
combustibles para el transporte. Examinamos las políticas y
los mandatos sobre combustibles renovables, describimos las
normas sobre combustibles bajos en carbono (LCFS),
destacamos la aplicación actual de las LCFS y evaluamos estas
aplicaciones.
5.1. Políticas de combustibles renovables
Históricamente, las políticas en materia de combustibles
renovables han estado motivadas por la preocupación por la
seguridad energética y el fomento de las industrias agrícolas
(Duffield y Collins, 2006). En la última década, también se
ha hablado de los biocombustibles como fuentes de energía
de baja o nula emisión de carbono para el transporte (por
ejemplo, von Blottnitz y Curran, 2007). De ahí que el
desarrollo de los biocombustibles se haya visto respaldado
por una serie de instrumentos políticos, como objetivos
volumétricos o mandatos de mezcla, incentivos o
penalizaciones fiscales, compras preferentes de los gobiernos,
investigación, desarrollo y despliegue (I+D+i) financiados
por los gobiernos e incentivos empresariales locales para las
empresas de biocombustibles.
Como uno de los instrumentos más poderosos, los mandatos
sobre combustibles renovables exigen a los productores de
combustible que produzcan una cantidad (o cuota) predefinida
de biocombustibles y los mezclen con gasolina. Su objetivo es
reducir la intensidad de carbono de los combustibles para el
transporte introduciendo en el mercado mayores cantidades de
"combustibles bajos en carbono" sin fijar objetivos concretos de
intensidad de GEI. Aunque la mayoría de las principales
economías mundiales han establecido mandatos sobre
combustibles, los de la UE y EE.UU. son cuantitativamente los
más importantes. La UE obliga a utilizar un 10% de
combustibles renovables en el transporte para 2020
(DIRECTIVA 2009/28/CE) e incentiva la producción de
biocombustibles en tierras degradadas mediante un crédito de
carbono
genérico,
prohíbe
la
producción
de
biocombustibles en tierras biodiversas o ricas en carbono y
premia la producción de biocombustibles secundarios. En
EE.UU., la Ley de Independencia y Seguridad Energética
(EISA) de 2007 especifica el programa Renewable Fuel
Standard que exige la mezcla de 36.000 millones de galones
para 2022 (RFS2) (EPA, 2010a). El RFS2 establece una
subcuota explícita de 21.000 millones de galones para los
biocombustibles celulósicos y otros biocombustibles avanzados,
así como para el biodiésel.
Las ventajas de la actual legislación de la UE y Estados
Unidos en cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero
siguen sin estar claras. Esto está relacionado con las principales
fuentes de incertidumbre de los datos sobre el ciclo de vida de
los biocombustibles, incluidas las emisiones indirectas del uso
de la tierra (por ejemplo, la deforestación inducida por el
aumento de los precios del etanol en el mercado mundial) y las
emisiones de óxido nitroso, pero también las prácticas de
gestión de la tierra (Searchinger et al., 2008; Crutzen et al.,
2007; Kim et al., 2009), la incertidumbre fundamental de los
modelos (por ejemplo, la elección de los límites del sistema) y
la incertidumbre epistémica (por ejemplo, Plevin, 2010a). El
etanol de maíz convencional -que actualmente domina el
mercado estadounidense de biocombustibles- presenta, según
algunos c á l c u l o s , unas emisiones de GEI del ciclo de vida
superiores a las de la gasolina convencional (Searchinger et al.,
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
Sigue siendo dudoso que el cumplimiento del objetivo de
combustibles renovables en el transporte se asocie con algún
ahorro de carbono (por ejemplo, Edwards et al., 2008; Plevin,
2010a).
Según el Renewable Fuel Standard 2 de EE.UU., los
biocombustibles avanzados deben alcanzar determinados umbrales
de emisiones durante su ciclo de vida (EPA, 2010b). Sin embargo,
esta normativa es claramente insuficiente por cuatro razones:
1. Sólo los biocarburantes, y no otros combustibles alternativos,
pueden contribuir a alcanzar este objetivo. Por lo tanto, se
trata de una normativa específica para cada tecnología.
2. Sólo algunos biocarburantes, pero no todos, están sujetos al
cumplimiento de valores umbral.
3. La contabilidad del ciclo de vida se aplica como una función
de umbral de las emisiones de GEI. Sin embargo, para ser
eficaz y eficiente, la normativa debe abordar los combustibles
de forma proporcional a sus emisiones totales de GEI durante
el ciclo de vida.
4. En el reglamento actual, la contabilidad de las emisiones del
ciclo de vida no es adecuada debido a su dependencia de
tecnologías nuevas o no probadas. El Reglamento ha sido
criticado por considerar como referencia la hipotética
tecnología CAC de 2022 para capturar las emisiones liberadas
en el proceso de refinamiento, por subestimar las emisiones
indirectas del uso del suelo y por ignorar incertidumbres
episódicas y muy relevantes relacionadas con el cambio de
uso del suelo (Plevin, 2010b; Plevin et al., 2010).
En conjunto, las normas y cuotas de combustibles renovables
no son funcionales como política de mitigación de GEI. Las
normas incentivan la producción de los biocombustibles más
económicos, a menudo en contradicción con la reducción de las
emisiones de gases de efecto invernadero o la sostenibilidad.
Además, las grandes incertidumbres sobre las emisiones del ciclo
de vida de los biocombustibles sugieren reducir los actuales
mandatos sobre biocombustibles en la UE y Estados Unidos.
5.2. Normas sobre combustibles bajos en carbono
Los análisis del ciclo de vida de los LCFS son más exhaustivos
que los del RFS2 al (1) incluir todos los combustibles, no sólo los
biocarburantes, y
(2) exigir una contabilidad precisa, no sólo el cruce de umbrales de
valores de emisión, y (3) no depender de tecnologías futuras
inciertas (como la CAC) para la contabilidad. El objetivo principal
de un LCFS es reducir la intensidad de carbono de los combustibles
de los vehículos. Como tal, un LCFS proporciona igualdad de
condiciones para todos los combustibles, en lugar de obligar al uso
de combustibles específicos como un RFS. Se dirige a los
proveedores de combustible -refinadores, importadores y
mezcladores de combustibles para vehículos de pasajeros- y exige
que la intensidad media de GEI de su mezcla de combustibles se
reduzca en un porcentaje determinado a partir de una intensidad de
carbono de referencia. Esto da a los proveedores la flexibilidad de
reducir las emisiones cambiando la materia prima de los
combustibles fósiles, suministrando biocombustibles con emisiones
de GEI del ciclo de vida (muy inferiores) a las de los combustibles
fósiles convencionales para el transporte, la electricidad y el
hidrógeno, o mejorando la eficiencia de su cadena de suministro de
combustibles fósiles. La intensidad de GEI del ciclo de vida se
define como gramos de dióxido de carbono equivalente por
megajulio de energía del combustible (gCO2 e/MJ). Los GEI
distintos del CO2 , como el metano y el óxido nitroso, se convierten
en emisiones equivalentes de CO2 (CO2 e). Las emisiones de cada
combustible se basan en un análisis completo del ciclo de vida, que
incluye la extracción de recursos, el cultivo, el transporte por
tuberías, la transformación, la conversión, la producción, la
2409
distribución y el consumo. Los proveedores que reducen el contenido
medio de carbono de sus combustibles por debajo del objetivo
reciben créditos que pueden vender a otros proveedores.
5.2.1. Aplicación
California: La Orden Ejecutiva S-01-07 de enero de 2007,
promulgada por el Gobernador de California Schwarzenegger,
impone una reducción de las emisiones del 10% de toda la
combinación de combustibles de transporte para 2020.
2410
Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 2396(Schwarzenegger, 2007; CARB, 2009b). LaF.
Junta
de Recursos
2406
6 A la gasolina y el gasóleo y sus sustitutos se les han asignado intensidades de
Atmosféricos de California (CARB) aprobó las normas definitivas
carbono en gCO2 e/MJ basadas en la intensidad de GEI del ciclo de vida, ajustada a
en abril de 2009, y su aplicación comenzó en enero de 2010.6
la correspondiente eficiencia de la cadena cinemática del vehículo. La llamada
Once estados de EE.UU. de las regiones noreste y atlántica
norma por defecto y opt-in tiene dos componentes: en primer lugar, CARB
central, así como Columbia Británica y Ontario, han firmado
proporciona una estimación conservadora de la intensidad de GEI para cada
cartas de intenciones, y legislación parcial, para introducir LCFS
combustible (por defecto). En segundo lugar, los proveedores pueden obtener
créditos aportando pruebas de que el combustible que producen tiene una
en coordinación con California (Gobierno de Massachusetts,
intensidad de GEI inferior al valor calculado por CARB (opt in). Los proveedores
2008; Taylor et al., 2008).
de combustible tienen opciones flexibles para cumplir. Pueden (a) reducir las
Unión Europea: En la UE, la Directiva sobre la calidad de los
emisiones procedentes de la transformación o (b) comprar y mezclar
combustibles COM- 2007-18 exige una reducción del 6% de las
biocombustibles bajos en carbono, como el etanol, en productos de gasolina o
emisiones de CO2 e/MJ de los combustibles para el transporte de
gasóleo o (c) comprar créditos a las empresas eléctricas, en función de su
intensidad media de carbono, o a los propietarios de hidrógeno en el punto de
2010 a 2020 (CE, 2009c; Arnold, 2009).7 La Directiva de Calidad
entrega, que reciben certificados de bajas emisiones de carbono por repostar
de los Combustibles exige la reducción de CO2 e en el ciclo de
vehículos eléctricos o de hidrógeno.
vida de los combustibles fósiles mediante la mejora de la
7 Sujeto a una mayor regulación, debería obtenerse una reducción adicional del
eficiencia de la exploración y el procesamiento, y a través de la
2% mediante la introducción de coches eléctricos y tecnologías de captura y
almacenamiento. Se obtendrá una reducción adicional del 2% mediante la compra
introducción de combustibles renovables que tengan un ciclo de
de créditos en el marco del Mecanismo de Desarrollo Limpio.
vida con menos emisiones que los combustibles convencionales.
Aunque la Directiva sobre la calidad de los combustibles incluye
criterios de sostenibilidad, las emisiones indirectas del ciclo de
vida no forman parte (todavía) de la contabilidad del ciclo de vida
de la UE. La electricidad no forma parte del objetivo del 6%; el
hidrógeno podría incluirse en una futura normativa.
5.2.2. Evaluación
La LCFS californiana, y hasta cierto punto la FQD europea,
son las primeras políticas que se aplican para tratar de abordar el
contenido de carbono de todos los combustibles en el transporte,
tratando la gasolina, los combustibles no convencionales, las
fuentes renovables y la electricidad en pie de igualdad, exigiendo
un análisis completo del ciclo de vida de todos los combustibles.
Sin embargo, pueden identificarse cuatro deficiencias
esenciales:
1. Fuga/desplazamiento: Las empresas tratarán de cumplir la
LCFS al menor coste, por ejemplo desplazando el consumo de
combustibles renovables de otros estados a California,
mientras que la gasolina fabricada a partir de arenas
bituminosas se enviará exclusivamente a los estados que no
aplican la LCFS (Sperling y Yeh, 2009). El efecto rebote
global (consumo adicional en otras regiones del mundo
provocado por la bajada de los precios de los combustibles)
podría ser del 25% o más, en cuyo caso el LCFS es menos
eficaz de lo previsto (Stoft, 2009). Una cobertura amplia o
incluso internacional de las LCFS podría reducir los
e f e c t o s d e desplazamiento y rebote (Farrell y Sperling,
2007).
2. Incentivos perversos: Desde una perspectiva económica, la
LCFS crea incentivos perversos; la LCFS actúa como un
impuesto sobre los combustibles con alto contenido de
carbono pero como una subvención a los combustibles con
bajo contenido de carbono. Si la demanda y/o la oferta de
combustibles con alto contenido de carbono es
relativamente inelástica, los combustibles con bajo
contenido de carbono pueden complementar a los
combustibles con alto contenido de carbono en lugar de
suplementarlos (Holland et al., 2009).
3. Inconsistencia a la hora de establecer incentivos para el
suministro de electricidad: En California, las empresas
eléctricas generan créditos mediante el suministro de
combustible a los coches eléctricos. Como la contabilidad se
basa en la combinación media de combustibles, no se ofrece
ningún incentivo significativo para reducir la intensidad de
carbono de su combinación de electricidad. Un instrumento
más global también incentivaría al sector eléctrico a reducir
las emisiones.
4. Incertidumbre en las emisiones del ciclo de vida: La
incertidumbre epistémica y las incertidumbres de
modelización sobre los límites del sistema y las tasas de
descuento harán que la estimación de ILUC sea verificable y
reproducible
2411
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
imposible (Plevin et al., 2010), cuestionando así el concepto
general del LCFS (DeCicco, 2009).
5.3. Consideraciones generales sobre sostenibilidad
Los debates actuales sobre la sostenibilidad de los
biocombustibles se centran en gran medida en los aspectos
relacionados con el carbono. Sin embargo, hay un abanico
mucho más amplio de cuestiones que deben tenerse en cuenta
(Yeh y Sperling, 2010). Un problema fundamental de los
biocombustibles, por ejemplo, es la inseguridad alimentaria
inducida por la competencia por la tierra entre la biomasa para
combustibles y alimentos (Creutzig y Kammen, 2009). Otros
estudiosos han destacado recientemente los problemas de
sostenibilidad asociados al uso del agua en el ciclo de vida de los
biocombustibles (Gerbens-Leenes et al., 2009) o los costes
potencialmente elevados para la salud de las emisiones
atmosféricas de los biocombustibles de primera generación (Hill et
al., 2009). von Blottnitz y Curran (2007) constatan que, aunque
muchos biocombustibles mostraron un mejor comportamiento en
términos de calentamiento global y uso de recursos, los impactos
sobre la acidificación y la toxicidad humana y ecológica se
evaluaron a menudo de forma desfavorable. La gran atención
que se presta en el debate político a las cuestiones relacionadas
con el cambio climático suele desviar la atención de los
investigadores de estos aspectos, lo que deja un considerable
vacío de pruebas. Sin embargo, algunas cadenas de suministro de
combustible (con biocombustibles de segunda o tercera
generación como productos finales) pueden superar estos
problemas si se puede evitar el cambio en el uso de la tierra
(Tilman et al. 2006; Tilman et al., 2009; von Blottnitz y Curran,
2007; Hill et al., 2009).
6. Hacia instrumentos de tarificación de los GEI
Los instrumentos políticos para regular las emisiones de GEI
en el sector del transporte sólo tienen una cobertura limitada.
Aunque las normas de eficiencia de los combustibles y las
normas sobre combustibles con bajas emisiones de carbono
pueden ser instrumentos políticos eficaces y eficientes en
determinados contextos, carecen de un alcance global y no
logran establecer incentivos óptimos debido tanto a
incoherencias genéricas como a un diseño específico.
Las normas de eficiencia de combustible están sujetas a dos
efectos de rebote, que afectan a la demanda de transporte y,
posiblemente, a la fabricación de vehículos. Aunque las normas
de eficiencia de los combustibles pueden mejorar eficazmente el
ahorro de combustible, son inadecuadas para regular la
intensidad variable de carbono de los combustibles. Las normas
sobre combustibles bajos en carbono favorecen a los combustibles
bajos en carbono, pero pueden
incentivar una mayor producción de combustibles bajos en carbono
sin reducir la producción de combustibles altos en carbono. En su
aplicación
actual,
la
LCFS
californiana
favorece
desproporcionadamente a la electricidad (contabilizando sólo un
tercio de las emisiones de GEI). Las emisiones de GEI de los
coches eléctricos no se tienen estrictamente en cuenta. Además, la
demanda de transporte sigue sin estar regulada en su mayor parte, e
incluso puede aumentar además de lo habitual debido a los efectos
de rebote.
Algunos fallos pueden paliarse con un mejor diseño, por
ejemplo, cambiando las normas de eficiencia del combustible por
medidas de eficiencia basadas en la energía. Sin embargo, para
abordar los efectos de rebote, los incentivos perversos y las
incertidumbres en las emisiones ascendentes y regular de forma
exhaustiva todas las emisiones de GEI en el sector del transporte
por carretera, se necesitan otros instrumentos. Aquí abogamos
por instrumentos cuantitativos para regular las emisiones
absolutas y una señal de precios asociada. Puede tratarse de un
sistema de límites máximos y comercio de derechos de emisión o
de un sistema de límites máximos y dividendos. Los efectos de
un instrumento de este tipo serían los siguientes:
● Un tope para el sector del transporte o la economía y un precio
para las emisiones de gases de efecto invernadero garantizan la
eficiencia y la eficacia medioambiental, y proporcionan igualdad
de condiciones para todos los combustibles.
● Los combustibles bajos en carbono se incentivan
sistemáticamente. Como tal, un
con la correspondiente señal de precios complementa
perfectamente las normas de eficiencia del combustible medidas
en términos de eficiencia del depósito a la rueda.
● Un tope elimina los efectos de incentivo perversos de la LCFS. Fin
deLas emisiones de gases de efecto invernadero de los
biocarburantes (carbono biogénico) pueden incluirse en el
límite. Demostrando las bajas emisiones del ciclo de vida a
partir de una contabilidad basada en las instalaciones, los
productores y proveedores de biocarburantes podrían generar
créditos (véase DeCicco, 2009). Un sistema de este tipo
puede reducir algunas de las incertidumbres genéricas del
análisis del ciclo de vida de los biocarburantes, aunque no
todas.
● Un límite máximo para toda la economía hace que los impuestos
cruzados sean específicos e ineficaces.
regulación sectorial (por ejemplo, la regulación LCFS de la
electricidad) innecesaria.
● Posibles efectos de rebote de las normas de eficiencia de los
combustibles (mayor
demanda de transporte).
● La demanda de transporte está sujeta a una señal de precios
eficiente en toda la economía y se convierte en parte del
esfuerzo global de mitigación.
Los principales efectos se resumen en la Fig. 5. Los
instrumentos existentes, como las normas de eficiencia de los
combustibles y las LCFS, pueden seguir teniendo
Productores de
combustible
Fabricantes de
automóviles
Conductores
2412
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
Total
Emisiones
=
Carbon
o
intensid
ad
Incertidumbr
e epistémica
en
contabilidad
Pero:
incentivos
perversos
Normas
sobre
combustib
les bajos
en
carbono
x
Energía
intensid
ad
x
Transport
e
demand
a
Pero: efecto
rebote
Norma
s de
eficiencia
del
combustib
le
Instrumento de tope y
precio
Fig. 5. Cerrar el espacio político mediante un instrumento de precios y límites máximos. Un objetivo de cantidad y fijación de precios alivia los efectos de rebote y los incentivos
perversos de las normas de eficiencia de los combustibles y las LCFS. La incertidumbre epistémica en la contabilidad del ILUC puede requerir un tratamiento preventivo de las
emisiones de biocarburantes.
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 23962406
un papel importante en un mundo de límites máximos y señales de
precios. Por ejemplo, las normas de eficiencia son necesarias para
lograr una eficiencia dinámica en toda la economía y contrarrestar
el sesgo de aversión a las pérdidas de los consumidores. Las LCFS
pueden eliminarse gradualmente a medida que se implementa un
límite estricto y una aplicación creíble. Sin embargo, el marco
contable de las LCFS ha sido una condición previa crucial para el
cap and trade a escala regional que no cubre suficientemente las
emisiones mundiales (derivadas de la producción agrícola). Por lo
tanto, el LCFS californiano y el FQD europeo pueden entenderse
como pasos auxiliares para un tope a escala económica en estas
regiones del mundo. Por último, es poco probable que una señal de
precios estimule las inversiones a gran escala en nuevas tecnologías
de combustibles si la señal de precios es relativamente baja y la
regulación intersectorial sólo incentiva las reducciones de las
fuentes estacionarias a corto plazo. Esto sólo es un problema si se
esperan efectos relevantes de curva de aprendizaje para los
biocombustibles bajos en carbono, es decir, si los elevados costes
actuales de la infraestructura de biocombustibles se justifican por
las ganancias futuras.
En conjunto, los instrumentos de cantidad y precio
desincentivarían el aumento de la producción de combustibles
bajos en carbono que sería óptimo sólo con el LCFS y
contrarrestarían el efecto rebote de las normas de eficiencia de
combustible. Incluir el carbono biogénico en un límite e
introducir una contabilidad basada en las instalaciones puede
remediar algunos de los puntos débiles de las LCFS (DeCicco,
2009). Una señal de precios asociada reducirá la demanda de
transporte a niveles que mejoren el bienestar. Concluimos, por
tanto, que los instrumentos cuantitativos y una señal de precios
pueden ayudar a remediar algunos puntos débiles de las normas
actuales. El documento complementario (Flachsland et al., en
este número) analiza el diseño y los efectos de las posibles
opciones políticas.
7. Conclusión
La regulación del cambio climático en el sector del transporte
aún está en pañales . Se han presentado instrumentos
cualificados, sobre todo en California y la UE, que son eficaces
para reducir el impacto climático del sector del transporte. Sin
embargo, con la diversificación de las cadenas de suministro de
combustible y las alternativas al motor de combustión interna,
los instrumentos políticos existentes deben seguir evolucionando
para garantizar la eficiencia en términos de establecimiento de
incentivos armonizados entre las diferentes tecnologías y
cadenas de combustible, y la eficacia en la consecución de los
objetivos de reducción de emisiones. En este artículo, eluci- mos
que la mayoría de las emisiones de GEI de los vehículos de
combustión interna y los combustibles se producen en la fase de
tanque a rueda (downstream), pero las emisiones de los
combustibles alternativos tienden a producirse en la fase de pozo
a tanque (upstream). Las emisiones del sector del transporte
pueden descomponerse en intensidad de carbono, intensidad
energética y demanda de viajes. La regulación destinada a
subsanar los fallos del mercado debe abordar cada factor de
descomposición para orientar e incentivar adecuadamente a los
agentes correspondientes para que reduzcan su factor de emisión.
Por lo tanto, las normas sobre combustibles basadas en el
volumen y los GEI deben evolucionar hacia normas sobre
combustibles basadas en la intensidad energética y una
regulación complementaria de las emisiones de GEI para regular
de forma coherente los vehículos que utilizan combustibles
alternativos, como los coches eléctricos. Además, la distancia
debe figurar siempre en el denominador para reducir los
malentendidos sobre el ahorro de combustible.
Las normas sobre combustibles renovables adolecen de
ignorar o no suficientemente
2413
sobre el contenido de GEI de los biocarburantes. Las normas sobre
combustibles bajos en carbono son más exhaustivas que las
normas sobre combustibles renovables a la hora de regular el
contenido de GEI de los combustibles para el transporte. Sin
embargo, los problemas del ciclo de vida comprometen seriamente
la eficacia de las LCFS. Al tratarse de una norma basada en la
intensidad, los incentivos perversos pueden contrarrestar
parcialmente la reducción de la intensidad de carbono al provocar
un aumento del consumo de combustibles para el transporte.
De forma similar a nuestras conclusiones, DeCicco (2010) aboga
por alinear los incentivos y los actores a la hora de regular las
emisiones de GEI en el sector del transporte, haciendo hincapié
específicamente en la necesidad de una métrica basada en la energía
para los vehículos nuevos. Yeh y Sperling (2010) revisan los
sistemas LCFS existentes y señalan la necesidad de
2414
Verkehrs- wesen 62 (3), 1-6.
F. Creutzig et al. / Política Energética 39 (2011) 2396alinear los LCFS con los sistemas de límites
máximos y
Creutzig, F., Flachsland, C., Brunner, S., Minx, J., McGlynn, E., Edenhofer, O., CITIES:
2406
Car Industry, Road Transport and an International Emission Trading Schemec o m e r c i o existentes o previstos. DeCicco (2009) critica la
Policy
Options.
Informe,
2010,
/http://ideas.climatecon.tu-berlin.de/
contabilidad del ciclo de vida en los LCFS y sugiere la inclusión
documents/reports/CITIES%20REPORT.pdfS.
del carbono biogénico de los biocombustibles y otros
combustibles de transporte en un sistema de límites máximos y
comercio.
En conjunto, un instrumento de cantidad y precio puede
resolver los inconvenientes de la regulación actual. En
principio, tanto el comercio de derechos de emisión como los
impuestos sobre los GEI pueden utilizarse para lograr eficacia y
eficiencia, ya que ambos instrumentos abordan directamente las
emisiones de gases de efecto invernadero. De este modo,
ambos
abordan
simultáneamente
todos
los
factores
determinantes de las emisiones del transporte por carretera con
un único instrumento armonizado. En el documento
complementario (Flachsland et al., en este número) se ofrece un
análisis exhaustivo de los instrumentos basados en la cantidad.
Agradecimientos
Queremos dar las gracias a Christian Flachsland por sus útiles
observaciones sobre el manuscrito, y a Steffen Brunner por su
aportación sobre las cuotas de mercado previstas para los coches
eléctricos. También agradecemos los útiles comentarios de un
revisor anónimo que han mejorado significativamente este
manuscrito. Agradecemos la financiación del Grupo BMW en el
proyecto "CITIES: Car Industry, Road Transport and an
International Emission Trading Scheme' y el generoso apoyo a la
Cátedra ''Economía del Cambio Climático'' de la Universidad
Técnica de Berlín por parte de la Michael Otto Stiftung.
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