INTRODUCCIÓN

A lo largo de las últimas décadas, los efectos del calentamiento global se han ido intensificando y vuelto más notorios a través de eventos climáticos extremos. Sus consecuencias han provocado efectos multidimensionales como el aumento de sequías, tormentas, migraciones sociales, incendios forestales, variabilidad sistémica de ciclos hidrológicos y pérdida de medios de vida, entre otros (^{Dagbegnon et al. 2016}, ^{Louis y Phalkey 2016}, ^{Kangalawe 2017}, ^{Stoler et al. 2021}). La principal causa se vincula a la emisión antrópica de gases de efecto invernadero (GEI), entre los cuales se encuentran, principalmente, el dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄), óxidos de nitrógeno (NO_x), hidrofluorocarburos (HFCs) y perfluororcarburos (PFCs). De acuerdo con ^{Lamb et al. (2021)}, las actividades humanas más intensivas en la emisión de GEI son, la generación de energía (73.2 %), la agricultura, la silvicultura y el cambio en el uso del suelo (18.4 %), así como procesos de manufactura (5.2 %) y tratamiento de desechos (3.2 %).

Como una estrategia de gobernanza para la mitigación supranacional de GEI, el Acuerdo de Paris entró en vigor el 4 noviembre de 2016. En él se define la responsabilidad que cada país tiene, estableciendo un umbral global de temperatura por debajo de los 2 grados centígrados. Superar este umbral significaría exacerbar los efectos del cambio climático, al punto de poner en riesgo la existencia humana y de muchas otras especies en el planeta (^{Rockström et al. 2009}). Aunque Guatemala no figura entre los países que más GEI emiten en el mundo, es uno de los más vulnerables ante el cambio climático y sus emisiones contribuyen al incremento de la temperatura global. Dentro de sus compromisos voluntarios, en el marco del Acuerdo de París, Guatemala se comprometió, en 2021, a reducir 6.09 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalentes (tCO₂e) para 2030, lo cual corresponde a un 8.32 % menos en contraste con el escenario tendencial (^{MARN 2021}). Para poder alcanzar dicha meta, es necesario que los sectores productivos de la economía guatemalteca que más emiten GEI caminen hacia las metas especificadas en la Contribución Nacionalmente Determinada (^{MARN 2021}).

Entendiéndose como un sector que debe llevar la batuta en materia de diseño de estrategias de mitigación del cambio climático, muchas universidades alrededor del mundo se encuentran en procesos de establecimiento de líneas de base y, desde ahí, llevan a cabo análisis de puntos críticos y plantean escenarios a futuro para alcanzar la neutralidad en emisiones de GEI (^{Mutschele et al. 2021}). Por ejemplo, en América latina, ^{Vásquez et al. (2015)} y ^{Mendoza-Flores et al. (2019)}, encontraron que las principales fuentes de emisión de GEI inducidas por una universidad, en Chile y en México, son el transporte de estudiantes y personal administrativo, seguidas por el consumo de energía eléctrica. ^{Ozawa-Meida et al. (2013)}, desde un punto de vista de análisis de ciclo de vida, señalan que la adquisición de bienes y servicios aporta un 38 % al perfil de emisiones de GEI de la Universidad de Montfort en el Reino Unido. Por su parte, ^{Klein-Banai y Theis (2013)}, de una base de datos de 135 instituciones de educación superior en los Estados Unidos, hallaron que las más importantes en el uso de laboratorios enfrentan grandes desafíos en la reducción de sus huellas de carbono, y, de forma similar, las universidades que cuentan con residencias estudiantiles debido a las demandas las 24 horas y los siete días a la semana en los campus. En contraste, ^{Herth y Blok (2023)}, en su análisis de emisiones de alcance 3, exponen que las emisiones de la operación y construcción de bienes inmuebles, junto con las asociadas al consumo de gas natural, adquisición de equipos, operación de tecnologías de la información y comunicación y otros servicios, son las fuentes de emisión de GEI más grandes inducidas por la Universidad de Tecnología de Delft en Países Bajos, mientras que las asociadas al consumo de electricidad son casi despreciables. A partir de estos estudios se ha logrado establecer escenarios a futuro en donde se mitigan GEI mediante estrategias de movilidad urbana, políticas específicas de compra de bienes y servicios tomando en consideración huellas de carbono a lo largo de las cadenas de valor y, en general, un uso más eficiente de fuentes de emisión intensivas de GEI.

Por lo anterior es que, a través del Instituto de Investigación en Ciencias Naturales y Tecnología (IARNA), la Universidad Rafael Landívar (URL) de Guatemala plantea este proyecto de investigación para establecer su línea de base de emisiones de GEI. La metodología de cálculo de emisiones sigue las directrices del estándar ISO 14064-1 y el protocolo de GEI del Instituto Mundial de los Recursos (WRI, por sus siglas en inglés) y el Consejo Mundial Empresarial para el Desarrollo Sostenible (WBCSD, por sus siglas en inglés; ^{WRI y WBSCD 2004}). El alcance espacial de esta investigación comprende a las llamadas emisiones directas (alcance 1), las cuales se relacionan con fuentes de emisión de GEI in situ. Es decir, fuentes que directamente emiten GEI en los espacios en que se llevan a cabo las operaciones de las actividades de interés -para este caso, todas actividades académicas desarrolladas que se encuentran bajo el control operativo de la URL. Por otro lado, en esta investigación también se incluyen las emisiones indirectas (alcance 2) debidas al consumo de electricidad de las redes de distribución nacional (véase la Fig. C1 en el material complementario). Por último, el alcance temporal de esta investigación involucra exclusivamente al año 2019. El criterio para establecer el límite temporal para ejercicio de cálculo y análisis de línea de base se basó en el último año en que se tuvieron operaciones regulares en la URL previo a la pandemia Covid-19.

A partir de esta investigación, el IARNA pretende ofrecer las primeras orientaciones para que la URL trace planes estratégicos de mitigación del cambio climático en aras de alcanzar la neutralidad en sus operaciones al año 2040. Entre otras cosas, esta investigación servirá también para establecer compromisos ante instituciones de prestigio que monitorean el avance de las universidades a nivel global en relación con sus políticas de mitigación del cambio climático, como el Ranking para la Sustentabilidad Quacquarelli Symonds (^{QS 2024}).

METODOLOGÍA

La metodología de recopilación de información, cálculo y reporte de emisiones de GEI sigue las directrices del estándar ISO 14064-1 y el protocolo de GEI del ^{WRI y WBCSD (2004)}. En la primera fase de esta investigación, se elaboró una matriz de solicitud de información (Cuadro CI en el material complementario), que se distribuyó en todo el Sistema Universitario Landivariano (SUL) con los respectivos responsables de la gestión de la información, con el fin de construir una base de datos de fuentes de emisión de alcance 1 y 2. Una vez distribuida, se respondió a dudas por medio de correos electrónicos y reuniones virtuales y presenciales. Seguidamente, se hizo una limpieza de los datos compartidos y se calcularon las emisiones de GEI.

Existen tres formas para realizar los cálculos, sugeridas por los estándares y protocolos de GEI utilizados como guías en esta investigación (^{WRI y WBCSD 2004}). Dado que no existen mediciones directas de GEI y del nivel de exactitud, el método general elegido para el cálculo de las emisiones de GEI fue el de factores de emisión (FE). Los FE son calculados por alguna institución de investigación tomando en cuenta variables como el tipo de tecnología, ubicación geográfica y temporalidad a la que corresponden. La siguiente expresión matemática considera las variables que se toman en cuenta:

En donde:

En el cuadro I se muestran las referencias relacionadas con los FE para cada fuente de emisión. Por designación del ISO 14064-1 y el Protocolo de GEI del ^{WRI y el WBCSD (2004)}, dentro de las emisiones de alcance 1, encontramos fuentes móviles y estacionarias, así como fuentes fugitivas vinculadas a equipos de refrigeración, aire acondicionado, extintores de incendios y al tratamiento de aguas residuales. Por otro lado, para las fuentes de GEI de alcance 2 únicamente encontramos al consumo de energía eléctrica.

RESULTADOS

Las emisiones del SUL en el año 2019 alcanzaron las 2488.16 tCO₂e. La mayor parte de las emisiones están vinculadas al consumo de energía eléctrica, seguidas en orden descendente por las emisiones debidas al tratamiento de aguas residuales, fuentes móviles, equipos de refrigeración y aire acondicionado y las fuentes estacionarias (Cuadro IV).

Por otra parte, de acuerdo con las bases de datos del departamento de estudios institucionales, en 2019, la población estudiantil fue de 35 976. Para determinar el indicador de intensidad de emisiones de la URL -relacionado con las tCO₂e que se emitieron per cápita- se divide el total de emisiones en 2019 entre la cantidad total de estudiantes inscritos en 2019.

De conservarse los patrones de consumo del año 2019, con base en una línea de tendencia lineal -a partir de la cual se estima que la población a 2040 sería de 44 993 estudiantes (Fig. 1)- las emisiones de GEI al mismo año alcanzarían 3113.52 tCO₂e y estarían distribuidas como se muestra en la figura 2.

Fig. 1 a) Crecimiento de la población estudiantil durante el periodo 2010-2023, b) línea de tendencia del crecimiento de la población estudiantil. Ind: individuos. 

Fig. 2 Distribución de emisiones de gases de efecto invernadero por categoría en 2040. Unidades expresadas en toneladas de dióxido de carbono equivalentes (tCO₂e). A/C: aire acondicionado. 

DISCUSIÓN

El cálculo de las emisiones de alcance 1 y 2 de un sector productivo es la base fundamental para que una economía avance hacia el cumplimiento de sus metas de mitigación del cambio climático. Una línea de base permite llevar a cabo el análisis de puntos críticos (hotspots analysis, en inglés) para identificar las fuentes de emisión más intensivas, sobre las cuales se pueden trazar estrategias focalizadas (^{Castellani et al. 2017}). El perfil de emisiones de GEI de una institución da a conocer las dinámicas sistémicas de su metabolismo, lo que resulta crucial para transformar sus patrones de consumo, en búsqueda de la sostenibilidad.

Los resultados de esta investigación demuestran consistencia con hallazgos de otras investigaciones relacionadas con huellas de carbono de establecimientos de educación superior en América Latina. Cuando los límites organizacionales se definen por los alcances 1 y 2 (Fig. C1), el consumo de electricidad figura como la fuente de GEI más importante (Fig. 3). Exceptuando a la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), la Universidad de San Francisco de Quito (USFQ) y la Universidad Autónoma Metropolitana de México (UAM); la Universidad Tecnológica de Pereira del Perú (UTP) y la URL presentan el tratamiento de aguas residuales como la mayor fuente de emisiones de GEI (^{Vásquez et al. 2015}, ^{Velasco et al. 2018}, ^{Mendoza-Flores et al. 2019}, ^{Varón-Hoyos et al. 2021}, ^{Cano et al. 2023}). Por una parte, esto se debe a que las actividades de los centros educativos se encuentran fuertemente acopladas al consumo de energía eléctrica y, por otro lado, la segunda causa se vincula con matrices energéticas altamente dependientes de combustibles fósiles.

Fig. 3 Emisiones de gases de efecto invernadero de alcance 1 y 2 en universidades de América Latina. Unidades expresadas en porcentajes. USFQ: Universidad de San Francisco de Quito. URL: Universidad Rafael Landívar. UNAL: Universidad Nacional de Colombia. UAM: Universidad Autónoma Metropolitana de México. UTP: Universidad Tecnológica de Pereira del Perú. 

Aunque la estructura eléctrica productiva de Guatemala se base en más del 50 % en fuentes renovables, ésta aún continúa atada a recursos energéticos altamente contaminantes como el carbón y derivados del petróleo.

Por lo tanto, las estrategias de mitigación del cambio climático en instituciones de educación superior encuentran un punto crítico en la reducción de GEI relacionadas con su consumo de electricidad. Esto puede lograrse de dos formas. En primer lugar, mediante estrategias de eficiencia energética que coadyuven a una reducción considerable del consumo eléctrico, como la actualización tecnológica, el aprovechamiento de la intensidad lumínica del sol y políticas orientadas a un uso responsable de la energía. En segundo lugar, apuntando a la autonomía energética sostenible para lograr desvincularse progresivamente de la matriz energética local o nacional. En este sentido, las tácticas apuntan a la generación de energía in situ, con base en fuentes como la biomasa, eólica y solar.

Por otra parte, la segunda gran fuente de GEI de la URL se encuentra dentro de la categoría de emisiones fugitivas, específicamente, las derivadas del tratamiento anaerobio y aerobio de aguas residuales. Este es un hallazgo que contrasta con la literatura (Fig. 3). Sin embargo, dado que no se contó con información primaria, dichas emisiones se calcularon haciendo uso de datos promedio a nivel nacional de un país con condiciones contextuales relativamente parecidas a las guatemaltecas. Como una medida conservadora (^{WRI y WBSCD 2004}), se utilizó el dato promedio anual de generación de materia orgánica per cápita de México. Idealmente, se debe contar con datos de carga orgánica tratada, cuestión que se deberá mejorar en los sistemas de gestión de la información a futuro, y que requerirá, una vez se desarrollen las bases de datos, por consistencia metodológica, del recálculo de la línea de base.

Similar al perfil de emisiones de la UNAL, las emisiones del tratamiento de aguas residuales ocupan la segunda fuente más importante de GEI en la URL (Fig. 3). La razón de esta excepción en comparación con el resto de las universidades tiene que ver con que, a menudo, esta actividad es tercerizada -dejando fuera del alcance 1 y 2 a dichas emisiones- (^{Mendoza-Flores et al. 2019}), no se tiene un monitoreo sobre la remoción de carga orgánica y el sistema de tratamiento en general, o, en algunos casos, por falta de normativas vinculantes se arrojan las aguas residuales sin tratar directamente sobre cuerpos de agua (^{Velasco et al. 2018}).

Las estrategias para reducir las emisiones vinculadas al tratamiento de aguas residuales pasan por implementar sistemas de recolección y quema de gas metano para la generación de electricidad; como también por el aprovechamiento de los lodos generados como fertilizantes orgánicos en la agricultura -lo que propicia la reducción de GEI producto del uso de agroquímicos.

Por último, aunque las demás fuentes de GEI no sean tan relevantes como las antes mencionadas, también se deben trazar políticas de mitigación específicas. Resulta imperativo realizar esfuerzos en línea con la eliminación de sustancias que inclusive son nocivas para otras dimensiones ambientales, como la degradación de la capa de ozono por el uso de químicos prohibidos por el protocolo de Montreal, como por ejemplo el refrigerante R-22 (^{Llopis et al. 2012}).

A futuro, la agenda de investigación que debe atenderse para complementar y profundizar este estudio es, por una parte, el cálculo de emisiones de alcance 3, lo que implica desarrollar el inventario de fuentes de emisión inducidas por la URL a lo largo de todas las cadenas de valor que permiten sus operaciones. Esto involucra, en primer lugar, realizar análisis de huellas de carbono basadas en el consumo de todos los bienes y servicios adquiridos por la URL en el año de base seleccionado (^{GHGP 2005b}). Por otra parte, también se encuentran las emisiones relacionadas con el transporte tercerizado de la URL, el transporte de colaboradores y estudiantes -desde sus sitios de residencia hacia los campus y sedes-, viajes de negocios, tratamiento de desechos sólidos, alquiler de edificios, por mencionar algunos (Fig. C1).

CONCLUSIONES

El presente estudio se llevó a cabo según los principios, conceptos y metodologías para cuantificar y reportar emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) corporativas del WRI y WBCSD, en apego al estándar ISO 14064-1:2019. Los limites espaciales de la investigación se definieron por las emisiones de GEI directas (alcance 1) e indirectas debidas al consumo de energía eléctrica (alcance 2). La suma total de emisiones de línea base (año 2019) resultó ser de 2488.16 tCO₂ equivalentes. Para el año 2019, el indicador de emisiones de la URL fue de 0.0692 tCO₂ equivalentes por cada estudiante inscrito. Considerando que el crecimiento poblacional promedio de todo el SUL durante el periodo 2010-2023 es de 1.74 %, la cantidad de emisiones al año 2040 se estima en 3113.52 tCO₂ equivalentes.

En el cálculo de las emisiones directas se identificaron e incluyeron fuentes estacionarias, móviles y fugitivas. Dichas emisiones representan el 48.81 % (1214.52 tCO₂ equivalentes) del total. Por otra parte, las emisiones indirectas alcanzaron 1273.64 tCO₂ equivalentes (51.19 % del total de las emisiones). Dichas emisiones corresponden al consumo de energía eléctrica de las redes de distribuidores locales.

Por lo tanto, las estrategias de mitigación de GEI de mayor prioridad deben enfocarse en el desarrollo e implementación de políticas vinculadas al aumento de eficiencias mediante el uso responsable de recursos energéticos, la actualización tecnológica y recuperación de fuentes energéticas como el gas metano producto del tratamiento de aguas residuales.