Model to determine greenhouse gas emissions of the urban railway system in the Northeast of Brazil

Resumen

La emisión de gases de efecto invernadero (GEI) es una cuestión ambiental apremiante que tiene implicaciones significativas en el cambio climático global. Históricamente, el sector del transporte ha sido un contribuyente importante a las emisiones de GEI debido al uso predominante de combustibles fósiles en los vehículos. Sin embargo, el sistema ferroviario es ampliamente reconocido por ser una forma de transporte más eficiente en términos de emisiones de carbono en comparación con los modos de transporte por carretera y aéreo. No obstante, a pesar de las ventajas relativas del sistema ferroviario en términos de emisiones de GEI, todavía existen desafíos por enfrentar. La expansión y modernización de las redes ferroviarias, especialmente en regiones en desarrollo, pueden requerir inversiones significativas en infraestructura y tecnología, lo que debe considerarse en el contexto de un enfoque sostenible. En este contexto, este estudio realizó un análisis bibliométrico retrospectivo que abarca dos décadas en el sector ferroviario, desde 2002 hasta 2021, con el propósito de profundizar en la comprensión de los matices de la investigación en este campo. Para lograr esto, se utilizó la herramienta VOSviewer para mapear conexiones entre las variables estudiadas, revelando un marcado aumento en las publicaciones a lo largo de este período. El trabajo destacado fue el de Zhang, Y.T., identificado como el autor más prolífico. El enfoque predominante fue en la ingeniería, siendo el Transportation Research Record la revista más publicada. El liderazgo en este campo correspondió a China, notablemente con la Southwest Jiaotong University. Sin embargo, se resaltó una brecha en la investigación relacionada con el impacto ambiental y la sostenibilidad en los sistemas ferroviarios, señalando hacia un campo prometedor de investigación futura. Basado en el análisis bibliométrico, emerge la urgencia de una mayor exploración en las esferas de la sostenibilidad e impacto ambiental en los sistemas ferroviarios. El estudio se centró en el sistema ferroviario del noreste de Brasil, buscando evaluar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociadas con este sistema y compararlas con estudios internacionales relevantes. Su alcance central consistió en establecer parámetros para las emisiones de GEI de este sistema y formular estrategias de mitigación efectivas. Para cumplir con este objetivo, se empleó un enfoque integral de Evaluación del Ciclo de Vida (ACV), proporcionando un minucioso escrutinio de todo el ciclo de vida del sistema ferroviario. Esto implicó la recopilación de datos reales para construir un detallado inventario de emisiones de GEI. Además, se realizó una comparación de las emisiones de GEI en diferentes sistemas de transporte ferroviario urbano, brindando valiosas perspectivas contextuales. Los resultados indicaron que las emisiones totales de GEI del sistema ferroviario del noreste de Brasil alcanzaron 11.996,11 tCO2e. Las proyecciones para un ciclo de vida de 50 años estimaron un total de 59.980.550 tCO2e de emisiones de GEI a lo largo del ciclo operativo y de mantenimiento del sistema. El estudio también resaltó el Programa de Consumo Sostenible de Agua y Energía (SWEC), creado para abordar desafíos de abastecimiento en una empresa ferroviaria brasileña. El programa logró reducir el consumo per cápita de agua y energía en un 10% y 19%, respectivamente, e incluyó la instalación de sistemas fotovoltaicos, lo que resultó en una reducción promedio del 56% en el consumo de energía en 2022 y un 50% en la emisión de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, el sistema ferroviario ofrece una valiosa oportunidad para reducir las emisiones de GEI en el sector del transporte. La electrificación, la implementación de tecnologías más limpias y la optimización operativa pueden contribuir a mitigar estos efectos. Sin embargo, es importante adoptar un enfoque holístico, considerando todos los aspectos de la cadena de valor del sistema ferroviario, con el fin de lograr resultados más significativos en la reducción de las emisiones de GEI y en la promoción de la sostenibilidad ambiental. Este estudio no solo demuestra un enfoque efectivo para los desafíos relacionados con el consumo de agua y energía, sino que también contribuye a los objetivos globales de sostenibilidad delineados en la Agenda 2030 de la ONU. Su énfasis interdisciplinario subraya la importancia de reducir la contaminación del aire y fomentar prácticas sostenibles, especialmente en el contexto del cambio climático y las políticas públicas. En un escenario en el que la sostenibilidad y la mitigación del cambio climático adquieren relevancia crucial, este estudio desempeña un papel significativo en el desarrollo sostenible, allanando el camino hacia un sistema de transporte ferroviario más sostenible a través de la Evaluación del Ciclo de Vida y un enfoque interdisciplinario.