Revista Polo del Conocimiento


Polo del Conocimiento

 

 

Estimacin de la eficiencia energtica y huella de carbono en dos empresas metalmecnicas de Manab

 

Estimation of energy efficiency and carbon footprint in two metalworking companies in Manab

 

Estimativa de eficincia energtica e pegada de carbono em duas empresas metalrgicas em Manab

 

 

Gema Isabel Zambrano Alvarez I
gemazambranoedu@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-3322-5954
Darwin Marcos Salvatierra Pilozo II
darwin.salvatierra@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-2659-4471
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: [email protected]

 

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

* Recibido: 23 de abril de 2022 *Aceptado: 12 de mayo de 2022 * Publicado: 13 de junio de 2022

 

  1. Maestra en Gestin Ambiental, Instituto de posgrado, Universidad Estatal del Sur de Manab, Jipijapa, Manab, Ecuador.
  2. Maestra en Conservacin y Gestin del Medio Natural, Ingeniero Forestal, Universidad Estatal del Sur de Manab, Jipijapa, Manab, Ecuador.

Resumen

Las empresas de manufactura dependen del uso de combustibles fsiles y energa elctrica para realizar sus operaciones, por lo que controlar, regular y concientizar las organizaciones sobre la gestin ambiental es fundamental para reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero lo cual influye en el cambio climtico, adems se puede determinar la eficiencia energtica que implica beneficios econmicos y mejoramiento de la imagen empresarial. El objetivo de la investigacin es estimar la eficiencia energtica y huella de carbono en dos empresas metalmecnicas, estableciendo lneas base de consumos para un mejor control en sus gestiones, se utiliz el mtodo Greenhouse Gas Protocol (GHG) para calcular la Huella de Carbono y determinar la variacin de sus consumos mediante la proyeccin de la lnea base a travs de regresiones, se hicieron comparaciones de los consumos, costos y emisiones CO2 de cada empresa por dos aos consecutivos, estadsticamente se identific diferencia significativa en sus consumos y emisiones, estableciendo reduccin del ao 2019 al 2020. La eficiencia energtica se compar entre empresa (Artesanal e Industrial), donde no se obtuvo diferencias significativas, a diferencia de la comparacin de la eficiencia entre los aos 2019 y 2020 donde se determin mejora de la eficiencia en concordancia con la reduccin de consumos y emisiones en ambas empresas, por lo se concluye que la eficiencia determinada en cada empresa no depende de su tamao sino de su gestin interna. Por lo tanto, la empresa Industrial no es ms eficiente que la artesanal.

Palabras Clave: Eficiencia energtica; huella de carbono; contaminacin ambiental y cambio climtico.

 

Abstract

Manufacturing companies depend on the use of fossil fuels and electricity to carry out their operations, so controlling, regulating and making organizations aware of environmental management is essential to reduce greenhouse gas emissions, which influence climate change. In addition, energy efficiency can be determined, which implies economic benefits and improvement of the business image. The objective of the research is to estimate the energy efficiency and carbon footprint in two metalworking companies, establishing consumption baselines for better control in their efforts, the Greenhouse Gas Protocol (GHG) method was used to calculate the Carbon Footprint and determine the variation of their consumption through the projection of the base line through regressions, comparisons were made of the consumption, costs and CO2 emissions of each company for two consecutive years, statistically a significant difference was identified in their consumption and emissions, establishing reduction of the year 2019 to 2020. Energy efficiency was compared between companies (Artisanal and Industrial), where no significant differences were obtained, unlike the comparison of efficiency between the years 2019 and 2020, where an improvement in efficiency was determined in accordance with the reduction of consumption and emissions in both companies, so it is concluded that the efficiency determined in each company does not depend on its size but on its internal management. Therefore, the Industrial company is not more efficient than the artisanal one.

Keywords: Energy efficiency; carbon footprint; environmental pollution and climate change.

 

Resumo

As empresas manufatureiras dependem do uso de combustveis fsseis e eletricidade para realizar suas operaes, portanto, controlar, regular e conscientizar as organizaes sobre a gesto ambiental essencial para reduzir as emisses de gases de efeito estufa, que influenciam as mudanas climticas. o que implica benefcios econmicos e melhoria da imagem do negcio. O objetivo da pesquisa estimar a eficincia energtica e a pegada de carbono em duas empresas metalrgicas, estabelecendo linhas de base de consumo para melhor controle em seus esforos, foi utilizado o mtodo Greenhouse Gas Protocol (GHG) para calcular a Pegada de Carbono e determinar a variao de suas consumo atravs da projeo da linha de base atravs de regresses, foram feitas comparaes do consumo, custos e emisses de CO2 de cada empresa por dois anos consecutivos, estatisticamente foi identificada diferena significativa em seus consumos e emisses, estabelecendo reduo do ano de 2019 para 2020 . A eficincia energtica foi comparada entre as empresas (Artesanal e Industrial), onde no foram obtidas diferenas significativas, ao contrrio da comparao de eficincia entre os anos de 2019 e 2020, onde foi determinada uma melhoria na eficincia de acordo com a reduo de consumos e emisses em ambas empresas, concluindo-se que a eficincia determinada em cada empresa no depende de seu tamanho, mas de sua gesto interna. Portanto, a empresa Industrial no mais eficiente que a artesanal.

Palavras-chave: Eficincia energtica; pegada de carbono; poluio ambiental e mudanas climticas.

Introduccin

El estilo de vida y mecanismos de produccin van cambiando con el pasar de los aos, en las ltimas dcadas se habla sobre consumismo, contaminacin e impacto ambiental, gases efecto invernadero (GEI) los cuales son causantes del cambio climtico. (Useros, 2013). Lo que lleva a la promocin de la sostenibilidad ambiental, energas renovables y eco amigables. (Correa lvarez et al., 2016). Desde los inicios de la revolucin industrial, el crecimiento y expansin urbana se han acelerado progresivamente en especial en las ltimas dcadas, se ha identificado las relaciones que tienen las actividades humanas en los efectos adversos al medio que nos rodea. (Castro et al., 2020) y (Aristizbal Alzate et al., 2020).

Los Gases de efecto invernadero (GEI) son aquellas emisiones liberadas a la atmsfera causando deterioro en la capa de ozono (Espndola & Valderrama, 2012), (Correa lvarez et al., 2016) y (Montero V et al., 2013) generando consecuencias negativas al ambiente que repercuten en la extincin de flora y fauna, propagacin de enfermedades, inundaciones, entre otras consecuencias. (Salazar et al., 2018), (Pez et al., 2016) y (MINCULTURA, 2016). Refiriendo como GEI al Dixido de Carbono equivalente CO2 eq, quien a su vez segn (Ihobe, 2012) en el Anexo A del Protocolo de Kioto los seis GEI son: Metano CH4, xido Nitroso N2O, Hidrofluorocarbonos HFC, Perfluorocarbonos PFC, Hexafluoruro de Azufre SF6 y el Dixido de Carbono CO2, siendo este el ms generado y que ha contribuido en mayor medida al calentamiento global. (Cepal, 2012).

La huella de carbono es la suma de los gases de efecto invernadero emitidos por actividades cotidianas en todo el mundo, como son las actividades comerciales, industriales incluyendo las actividades realizadas por las personas. (Torres Ramos et al., 2017). La huella de carbono corporativa mide las emisiones de GEI en las empresas, durante sus procesos de fabricacin, comercio o servicio. Estas emisiones pueden ser directas (alcance 1); como el consumo de combustibles, consumo combustible en la logstica, fuga de gases en equipos de refrigeracin y climatizacin, o pueden ser indirectas (alcance 2); como consumo elctrico de la organizacin. (Ihobe, 2012). Tambin existen otras emisiones indirectas clasificadas como tercer alcance las cuales se consideran con menos frecuencia, como; consumos externos por viajes de trabajo, servicios subcontratados de gestin de desechos, compra de productos o servicios. (Ministerio para la Transicin Ecolgica, 2018). En donde las actividades del sector industrial contribuyen con toneladas de CO2 liberadas a la atmsfera. (Nuez- Monroy, 2012), (Chacn Pez et al., 2016) y (Sevilleja Aceituno & Soto Martos, 2021).

Los consumos de energa elctrica y consumo de combustibles u otras fuentes de energa productiva en las industrias representan costos significativos, por lo que mantener la eficiencia energtica regular y llevar un control de sus emisiones de GEI es ventajoso. (Useros, 2013). Varios pases han tenido la iniciativa de controlar y mitigar sus emisiones de efecto Invernadero mediante estimaciones a partir de sus consumos anuales. (Castro et al., 2020). Dichos modelos de sostenibilidad se replican con el fin de mejorar la gestin de las fuentes principales de consumo. (Seplveda & Andrs, 2017) y (Penela et al., 2009).

Se hace referencia al desarrollo sostenible (Carballo Penela, 2010) cuando se equilibra mediante acciones preventivas medioambientales (Buritic Rincn, 2012), a la mitigacin de impactos negativos y adversos al ecosistema con el desarrollo y crecimiento socioeconmico que nos rodea de forma sostenible en el tiempo. (Gutierrez et al., 2019) y (QUILLUPANGUI & ARROYO, 2021). Debido a la indiferente respuesta humana ante aquellos efectos adversos generados por el crecimiento urbano, se han ido creando diversos entes de control y regulaciones en todo el mundo (Nuez- Monroy, 2012) para mitigar todas las actividades que realizamos de manera industrial, comercial, incluso domstica. (Zarei et al., 2018) y (Jarrin, 2018). En algunos pases de Latinoamrica incluyendo a Ecuador, en ciudades como Quito y Cuenca desde hace unos aos se sumaron a la iniciativa de calcular su huella de Carbono, ya que considera como el punto de partida referencia para tomar decisiones acordes a la actividad que se desempea. (Vilches et al., 2015).

La Industria metalmecnica, se clasifica como aquellas empresas que utilizan como materia prima dentro de sus procesos de transformacin el metal, cualquiera sea su forma y proceso productivo. Para el presente trabajo se incluye en esta clasificacin las industrias bsicas. (Buritic Rincn, 2012). Las empresas metalmecnicas realizan diversos procesos para la fabricacin de sus productos, como corte, doblado, soldadura y pintura, tambin procesos complementarios como armado, uso de qumicos, gases, solventes, maquinarias y herramientas, flota vehicular, consumo energtico, calefaccin, entre otros. (Castro et al., 2020) y (Domnech & Arenales, 2008). Por lo que tomar medidas a favor de la reduccin de Huella de Carbono (GIECC, 2005) (Chacn Pez et al., 2016) no solo mejora la imagen corporativa (Li et al., 2019) (Penela et al., 2009) sino tambin representa ahorros para la empresa. (Ihobe, 2012) (Nuez- Monroy, 2012) contribuyendo a una adecuada gestin frente a este problema mundial (Carballo Penela, 2010), (Domnech & Arenales, 2008) y (International Energy Agency, 2016).

Se ha mencionado anteriormente que la eficiencia energtica tiene un impacto econmico en la sociedad, pero tambin tiene un impacto ambiental, por lo que la estimacin de la huella de carbono queda implcita en la eficiencia energtica funcionando como un indicador ambiental, adems de otras razones de factores eficiencia de inters como son el humano, econmico y social. (Seplveda & Andrs, 2017) y (Sevilleja Aceituno & Soto Martos, 2021).

La presente investigacin tiene como objetivo principal estimar la eficiencia energtica y huella de carbono de dos empresas metalmecnicas de Manab (Artesanal e Industrial). Para ellos se pretende; i) Identificar las fuentes de emisin, ii) Estimar la eficiencia energtica y huella de carbono de cada fuente y iii) Comparar las eficiencias entre empresas y las emisiones en dos aos (2019-2020).

 

Materiales y Mtodos

Se establecen las siguientes hiptesis nulas para establecer la relacin de las variables, las cuales son supuestas pero probables y se responden al finalizar la investigacin.

  • Hiptesis: La eficiencia energtica demuestra relacin lineal con el tamao de la empresa.
  • Hiptesis nula H0: La eficiencia energtica es inversamente proporcional a sus emisiones independientemente al tamao de la empresa.
  • Hiptesis alternativa H1: La eficiencia energtica depende del tamao de la empresa y de sus emisiones.

 

rea de estudio

Los datos de la investigacin se obtuvieron mediante informacin recopilada de los procesos, actividades y consumos de las empresas, se recopil de fuente directa mediante facturas, estados de cuentas, balances contables, base de datos en general y declaraciones de consumos (Elctrico, disel, gasolina y (GLP) Gas Licuado de Petrleo). Debido a las actividades de las empresas se identific y estim nicamente las emisiones de CO2 Eq de los alcances 1 y 2 de la Tabla 1.

 

 

 

Tabla 1. Descripcin de actividades, personal y maquinaria de las empresas

Identificacin

Tamao

# de personal

Cantn

Operaciones

Alcances

 

 

Empresa 1

 

Coordenadas UTM

(X: 533846,4; Y: 9894837,5)

 

 

Industrial

 

 

 

 

110

 

 

Montecristi

Administrativo: Trabajo de oficina y ventas.

Operativo:

Corte, Doblado, Soldadura, Pulido, Pintura, Ensamble, Despachos, Impresiones en gigantografas y sealtica.

Alcance 1: Consumo de combustible

Disel, Gasolina, GLP.

Alcance 2: Energa elctrica

Maquinaria, herramientas, aire acondicionado

Equipos tecnolgicos

 

 

Empresa 2

 

Coordenadas UTM

(X: 516948,6; Y: 9894485,6)

 

 

Artesanal

 

 

 

 

 

5

 

 

Jaramij

Administrativo: Atencin y facturacin.

Operativo:

Corte, Doblado, Soldadura, Pulido, Pintura, Despachos.

Capacitaciones, recarga de extintores, diseo, impresin de sealtica.

Alcance 1: Consumo de combustible

Disel, Gasolina, GLP.

Alcance 2: Energa elctrica

Maquinaria, herramientas, aire acondicionado.

Fuente: Informacin de las empresas

 

Diseo experimental

Los datos descriptivos se expresaron como media para variables continas utilizando pruebas t de grupos independientes para comparar las medias para datos con distribucin normal, y utilizando medianas y la prueba de U-Mann-Whitney para datos con distribucin no normal, para lo cual se realiz pruebas de normalidad, homogeneidad y linealidad mediante Shapiro Wilks, correlaciones y regresiones. Donde se determin normalidad en los datos de las variables correspondientes a las lneas base de consumos, Huella de carbono total y costos de produccin. Siendo los consumos, costos, Huella de carbono individuales (Elctrica, disel, gasolina y GLP), eficiencias y ventas datos no normales. Las pruebas fueron bilaterales con un valor de significancia de α inferior a 0,05 en donde un valor de p<0,05 se consider estadsticamente significativo. Se utiliz el software Infostat para todos los anlisis e ilustraciones. Se estim la lnea base de Huella de Carbono de manera independiente a las dos empresas, las cuales son de distintos tamaos (Industrial y Artesanal) mediante los consumos recopilados por las empresas. Todos los valores se muestran en Kg de CO2 eq. La eficiencia energtica se estableci mediante el promedio de cada consumo con su correspondiente lnea base establecidas con proyecciones mediante regresin lineal, todos los valores de eficiencia estn en porcentajes (%). Para las estimaciones se usaron herramientas de clculo diseadas por el departamento de energa de Estados Unidos como es el aplicativo para excel Energy Performance Indicator Tool el cual se puede exportar a Energy Footprint Tool y a su vez gestionar a travs de la plataforma digital gratuita ISO 50001ready para futuras investigaciones. Estas herramientas contienen las directrices e inventario de GEI para realizar los clculos de las emisiones.

 

Estimacin de la huella de carbono

La gua aplicada es Greenhouse Gas Protocol-GHG, y la aplicacin posterior al levantamiento de informacin de las empresas en estudio, el cual consiste en el clculo de inventario mediante factores de emisin que se obtuvieron del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico (IPCC) e inventarios nacionales. Como se describe en la Tabla 2. La frmula a utilizar para el clculo de emisiones ser la ecuacin 1 y en la tabla 3. Se muestra en resumen los valores anuales de huella de carbono en cada empresa.

Ecuacin 1. Frmula de emisin GEI

 

Tabla 2. Factor de emisin

Emisin GEI

Factor de Emisin

Diesel

O,2676 CO2/ lt

Gasolina

0,2241 CO2/ lt

GLP

0,1642 CO2/ lt

Consumo Elctrico

0,2434 CO2/ Kwh

Fuente: IPCC: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/sroc_spmts_sp.pdf

 

Tabla 3. Huella de Carbono anual

Empresa

Artesanal

 

Industrial

 

Ao

2019

2020

Δ%

2019

2020

Δ%

Diesel

1536,01 (45%)

750,40 (36%)

-51%

3691,20 (2%)

5529,21(4%)

50%

Gasolina

29,13 (1%)

22,41 (1%)

-23%

8,07 (0%)

3,14 (0%)

-61%

GLP

1217,89 (35%)

612,65 (29%)

-50%

5890,54 (3%)

4686,61(4%)

-20%

Energa Elctrica

645,64

(19%)

714,14

(34%)

11%

213605,59 (95%)

113138,95 (92%)

-47%

Total Kilogramos de CO2 Eq

3428,67

2099,59

-39%

223195,40

123357,91

-45%

Fuente: Clculo del Protocolo GHG

 

Estimacin de la eficiencia energtica (Anlisis de Ciclo de Vida ACV)

La estimacin de la eficiencia energtica aplicada ser mediante Indicadores de eficiencia energticos a partir de las variables desarrollados en las investigaciones y guas de ndices segn (International Energy Agency, 2016), (Sevilleja Aceituno & Soto Martos, 2021), (Budia, 2009) y (Sevilleja Aceituno & Soto Martos, 2011).

En la tabla 4. Se muestran las variables e indicadores segn los beneficios a las empresas mediante el uso de datos oficiales de las mismas.

 

 

 

Tabla 4. Base de construccin de los Indicadores de eficiencia energtica

Requerimiento

Indicador

Consumo y lnea base de consumos

Elctrico (Kwh); Combustibles (litro)

Ahorro energtico; Desarrollo tecnolgico; Responsabilidad social corporativa

Huella de Carbono

(Kg de CO2 eq)

Reduccin de las emisiones; Cuidado al medio ambiente

Costos de los consumos

($)

Disminucin del recibo de luz; Ahorro energtico y econmico

Fuente: Anlisis de ciclo de Vida (ACV)

 

Resultados del anlisis estadstico

Para el anlisis estadstico se utiliz el programa de paquete estadstico Infostat, en concordancia con el diseo planteado se analizaron 24 datos en cada empresa correspondiente a dos aos en cada una. Tambin se analiz individualmente cada empresa para todas las variables comparando periodos (2019-2020) por ser datos absolutos. nicamente se compar entre tipo de empresa (Artesanal-Industrial) las variables de eficiencia por ser datos relativos (%).

En ambas empresas se determin mediante regresin lineal que la eficiencia elctrica y la eficiencia de consumo de combustibles estn directamente relacionada con su generacin de emisiones (huella de carbono).

 

Correlacin

En la tabla 5. Se muestran los resultados del anlisis correlacional entre las variables donde se observa que existe relacin entre consumos, costos y emisiones, siendo distintos en cada empresa. No se observa una relacin directa de la eficiencia con su costo y consumo. En ambas empresas existe relacin entre el costo total de sus consumos y la generacin total de huella de carbono. En la empresa artesanal existe relacin entre el costo total y costo de produccin y el costo de produccin con las ventas. En las figuras 1, 2 y 3 se representan las correlaciones de las variables por empresa.

 

 

 

Tabla 5. Anlisis estadstico - Correlaciones

Variables

Artesanal

Industrial

Energa Elctrica

Consumo Costo p˂0,05 (0,0001)

Consumo HC p˂0,05 (0,0001)

Costo HC p˂0,05 (0,0001)

Consumo Costo p˂0,05 (0,0001)

Consumo HC p˂0,05 (0,0001)

Costo HC p˂0,05 (0,0001)

Combustibles (Disel, Gasolina y GLP)

Consumo Costo p˂0,05

Consumo HC p˂0,05

Costo HC p˂0,05

Consumo HC p˂0,05

Costo eficiencia p˂0,05

HC eficiencia p˂0,05

Consumo Costo p˂0,05

Consumo HC p˂0,05

Costo HC p˂0,05

Consumo HC p˂0,05

Costo eficiencia p˂0,05

HC eficiencia p˂0,05

Costo Total de los consumos-Costo de produccin

p˂0,05 (0,0084); R: 0,55

p˃0,05 (0,2646); R: -0,25

HC Total Costo Total (CT)

p˂0,05 (0,0001); R: 0,93

p˂0,05 (0,0001); R: 0,80

Costo de produccin - Ventas

p˂0,05 (0,0030); R: 0,62

p˃0,05 (0,6981); R: -0,08

Fuente: Anlisis estadstico InfoStat

 

Figura 1. Consumos de los combustibles con la Huella de carbono

Figura 2. Consumo elctrico - HC,Figura 3. Costo Total  HC total 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 


 

 

U Mann Whitney (2019-2020)

En la tabla 6. Se muestran los resultados de la comparacin de las variables con distribucin no normal de cada empresa entre periodos (2019-2020), se identific que en la variable de energa elctrica existe diferencia significativa en la empresa industrial (p˂0,05), existiendo una reduccin de consumo y al ser linealmente dependientes por los tanto tambin disminuyeron los costos y emisiones como se muestra en la Figura 4.

 

Tabla 6. U Mann Whitney por comparacin de periodos (2019-2020)

Variables

Artesanal (2019 -2020)

Industrial (2019 -2020)

Energa Elctrica (Kwh)

Mediana Consumo (183,29-201,50)

W (154,50); p˃0,05 (0,7948)

Mediana Costo (41,31-34,39)

W (151); p˃0,05 (0,9540)

Mediana HC (44,61-49,05)

W (154); p˃0,05 (0,7948)

Mediana Eficiencia (0,79-0,92)

W (136); p˃0,05 (0,4189)

Mediana Consumo (71325,1-40888)

W (222); p˂0,05 (0,0001)

Mediana Costo (5706,01-3237,67)

W (222); p˂0,05 (0,0001)

Mediana HC (17360,52-9952,14)

W (222); p˂0,05 (0,0001)

Mediana Eficiencia (0,99-1,10)

W (135); p˃0,05 (0,3865)

Disel (Litros)

Mediana Consumo (485,84-208,00)

W (208); p˂0,05 (0,0008)

Mediana Costo (257,06-108,63)

W (208); p˂0,05 (0,0008)

Mediana HC (130,01-54,94)

W (208); p˂0,05 (0,0008)

Mediana Eficiencia (1,00-0,93)

W (160); p˃0,05 (0,5637)

Mediana Consumo (0,00-1596,03)

W (126); p˃0,05 (0,1451)

Mediana Costo (0,00-440,57)

W (125); p˃0,05 (0,1291)

Mediana HC (0,00-427,10)

W (126); p˃0,05 (0,1451)

Mediana Eficiencia (0,00-0,85)

W (115); p˂0,05 (0,0336)

Gasolina (Litros)

Mediana Consumo (0,00-0,00)

W (150); p˃0,05 (0,9520)

Mediana Costo (0,00-0,00)

W (150); p˃0,05 (0,9520)

Mediana HC (0,00-0,00)

W (150); p˃0,05 (0,9520)

Mediana Eficiencia (0,00-0,00)

W (150); p˃0,05 (0,9999)

Mediana Consumo (0,00-0,00)

W (157); p˃0,05 (0,5691)

Mediana Costo (0,00-0,00)

W (157); p˃0,05 (0,5691)

Mediana HC (0,00-0,00)

W (157); p˃0,05 (0,5691)

Mediana Eficiencia (0,00-0,00)

W (154); p˃0,05 (0,7450)

GLP (Litros)

Mediana Consumo (555,16-252,14)

W (197); p˃0,05 (0,0067)

Mediana Costo (427,48-194,15)

W (197); p˃0,05 (0,0067)

Mediana HC (91,16-41,40)

W (197); p˃0,05 (0,0067)

Mediana Eficiencia (0,97-1,02)

W (143); p˃0,05 (0,6861)

Mediana Consumo (2694,80-1750)

W (161); p˃0,05 (0,5200)

Mediana Costo (2117,32-1224,06)

W (161); p˃0,05 (0,5200)

Mediana HC (442,49-287,35)

W (161); p˃0,05 (0,5200)

Mediana Eficiencia (0,99-0,54)

W (161); p˃0,05 (0,5202)

Costo Total ($)

Mediana (770,76-352,62)

W (210); p˂0,05 (0,0005)

Mediana (8143,49-4967,57)

W (191); p˂0,05 (0,0179)

Ventas ($)

Mediana (7023,21-4562,19)

W (197); p˂0,05 (0,0067)

Mediana (191019,72-146725,27)

W (185); p˂0,05 (0,0433)

Eficiencia %

Mediana (0,78-0,68)

W (159); p˃0,05 (0,6033)

Mediana (0,77-0,79)

W (141); p˃0,05 (0,6033)

Fuente: Anlisis estadstico InfoStat

 

Figura 4. Energa elctrica (Consumo, costo y HC)

 

En la variable de combustible disel se evidencia diferencia significativa en la empresa artesanal (p˂0,05), existiendo una reduccin de consumo y al ser linealmente dependientes por ende tambin disminuyeron los costos y emisiones como se muestra en la Figura 5. De la misma manera con el combustible GLP en la Figura 6. Consumo, costos y Huella de Carbono mostros diferencias significativas. En la variable de combustible de gasolina no existen diferencias significativas en ninguna de las dos empresas en los periodos de anlisis.

Figura 5. Disel (Consumo, costo y HC)

 

Figura 6. GLP (Consumo, costo y HC)

 

 

 

 

En los costos totales y en ventas se evidencian diferencias significativas en ambas empresas entre (p˂0,05). Para ambas empresas en el 2019 los costos medios se encuentran por encima de la mediana como se observa en la Figura 7. Y la media de las ventas para la empresa industrial se observan por debajo de la mediana en ambos aos a diferencia de la artesanal cuyas ventas superaron ligeramente la media en ambos aos, Figura 8.

 

Figura 8. Ventas 2019-2020 Figura 7. Costo Total 2019-2020

 

 

T Student (2019-2020)

En la tabla 7. Se establecen las comparaciones de las variables con distribucin normal de cada empresa por periodo (2019-2020). Las lneas base de los consumos en energa elctrica se muestran en la Figura 9, y en combustibles en la Figura 10, se observa la disminucin en los periodos del 2019 al 2020, resultando valores p˂0,05 existiendo diferencias significativas en las medias de ambas empresas en los dos aos.

Tabla 7. T Student por comparacin de periodos (2019-2020)

Variables

Artesanal (2019 -2020)

Industrial (2019 -2020)

Lnea Base Energa Elctrica (Kwh)

Media (237,36-244,50)

T (-0,24); p˃0,05 (0,8150)

Media (73132,74-38735,36)

T (70,62); p˂0,05 (0,0001)

Lnea Base Disel (Litros)

Media (478,33-233,69)

T (10,46); p˂0,05 (0,0001)

Media (1149,41-1721,85)

T (-1,47); p˃0,05 (0,1694)

Lnea Base Gasolina (Litros)

Media (10,83-8,33)

T (0,38); p˃0,05 (0,7073)

Media (3,00-1,17) Litros

T (1,34); p˃0,05 (0,2014)

Lnea Base GLP (Litros)

Media (618,10-310,93) Litros

T (5,71); p˂0,05 (0,0001)

Media (2989,54-2378,52)

T (0,93); p˃0,05 (0,3641)

Huella de Carbono (Kg CO2)

Media (289,69-174,97)

T (5,72); p˂0,05 (0,0001)

Media (18599,62-10279,83)

T (6,28); p˂0,05 (0,0001)

Costo de Produccin ($)

Media (7711,62-3853,06)

T (3,30); p˂0,05 (0,0042)

Media (19021,28-62260,64)

T (-4,81); p˂0,05 (0,0003)

Fuente: Anlisis estadstico InfoStat

 

Figura 9. Lnea Base - Energa elctrica Figura 10. Lnea base- combustibles

 

En la Figura 11. Se observa la huella de carbono total en las empresas, al igual que las dems variables tambin se observa una reduccin de los aos 2019 al 2020, con valores p˂0,05 existiendo diferencias significativas. En la empresa Artesanal en el 2019 se observa la media de los datos de la HC total por debajo de la mediana, mientras que en el 2020 se encuentra por encima.

En la empresa Industrial en el 2019 se observa la media de los datos de la HC total por encima de la mediana, mientras que en el 2020 se encuentra por debajo, adicional en el ao 2020 en ambas empresas se observa mayor variacin en los datos.

 

Figura 11. Huella de Carbono Empresas

 

 

En la Figura 12. Se muestra el costo de produccin de las empresas en ambos periodos. Se puede observar que en la empresa industrial los costos de produccin se incrementaron, en el 2019 la media se encuentra encima de la mediana y en el 2020 por debajo con mayor variacin existiendo diferencias significativas con valores p˂0,05. En la empresa artesanal al contrario se ve una disminucin en los costos de produccin.

 

Figura 12. Costos de produccin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U Mann Whitney (Industrial Artesanal)

En la tabla 8. Est organizada con los resultados de comparar las eficiencias entre empresas. No se evidenci diferencia significativa, nicamente en la eficiencia relacionada al consumo de combustible disel, donde la empresa Industrial muestra una gestin inferior a la artesanal en relacin a ese combustible. En general la eficiencia en ambas empresas se estima se aproxima al 77%, por lo cual no existe diferencia significativa en sus gestiones de consumos.

 

Tabla 8. U Mann Whitney - Comparacin de empresas (Artesanal - Industrial)

Variables

Artesanal - Industrial

Eficiencia Elctrica (%)

Mediana (0,81-0,99)

W (519); p˃0,05 (0,1548)

Eficiencia Disel (%)

Mediana (0,99-0,14)

W (692); p˂0,05 (0,0310)

Eficiencia Gasolina (%)

Mediana (0,00-0,00)

W (557); p˃0,05 (0,2977)

Eficiencia GLP (%)

Mediana (0,98-0,93)

W (608); p˃0,05 (0,6796)

Eficiencia Energtica Total (%)

Mediana (0,77-0,77)

W (609); p˃0,05 (0,6650)

Fuente: Anlisis estadstico InfoStat

 

Las eficiencias energticas de energa elctrica, Gasolina y GLP mostraron valores p˃0,05 en ambas empresas. Sin embargo, en el combustible disel se determinaron valores p˂0,05 con diferencias significativas entre 2019 y 2020. En la empresa industrial en el ao 2019 se observa una eficiencia muy baja, mejorando a 85% en el periodo 2020. En la empresa artesanal se observa una reduccin de eficiencia entre el 2019 y 2020 de 100% a 93%, ambas empresas muestran sus medias por encima de la mediana. Figura 13.

 

 

 

 

Figura 13. Eficiencia energtica empresas - Consumos Diesel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En la Figura 14. Se compara la eficiencia total de ambas empresas. En la Industrial existe una ligera mejora del 2019 al 2020 con eficiencias de 77% a 79% respectivamente, en el ao 2019 se observa la media por debajo de la mediana. En la empresa artesanal se muestra una reduccin de la eficiencia del 2019 al 2020 con 78% a 68% respectivamente. Sin embargo, en la comparacin estadstica no se muestran diferencias significativas entre la eficiencia total de la empresa artesanal con la Industrial.

 

Figura 14. Eficiencia energtica Total- Empresas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Discusin

En la presente investigacin al analizar las variables involucradas se evidencia la dependencia y relacin que tienen los recursos y su gestin en los sectores metalmecnicos, de la misma manera un estudio realizado por (Buritic Rincn, 2012) en Colombia. Se logr evidenciar que el recurso que ms se consume en el subsector metalmecnica es el recurso energtico, de all la importancia y el nfasis en hacer buen uso de este. A provechando al mximo las materias primas e insumos para obtener el producto adecuado y disminuir la emisin de residuos contaminantes al medio ambiente.

En la investigacin se utilizaron indicadores energticos productivos para establecer diferencias entre los periodos del estudio, estableciendo razones de eficiencia a partir de sus consumos, costos, emisiones, ventas y costos de produccin en forma de datos mensuales. En otras investigaciones como la de (Salazar et al., 2018) se han utilizado datos suministrados de horas de trabajo, se realiza una estimacin del consumo mensual para determinar el impacto de los procesos en la facturacin de electricidad; el anlisis se restringe al clculo de ndices de consumo (Ton/kwh) con lo que se puede priorizar el uso de los equipos ms eficientes sobre otros que realicen las mismas funciones.

Indica (Sevilleja Aceituno & Soto Martos, 2011) que para permitir una comparacin significativa de la eficiencia energtica entre pases, es necesario que estos indicadores se basen en definiciones comunes; en particular, es necesario que la definicin de consumo energtico sea la misma para todos los pases. Es por esto que se han desarrollado metodologas para la recopilacin y anlisis de los datos, entre las diferentes agencias nacionales de cada pas. De igual manera para establecer comparaciones entre las empresas, se estimaron los indicadores energticos de acuerdo a los consumos de las empresas para de esta manera crear la misma base comparativa que se requiere para poder comparar.

A dems se hizo uso de las herramientas de clculo de emisiones ya existentes como son, Energy Performance Indicator Tool y Energy Footprint Tool para clculo de emisiones. Otras investigaciones como la realizada por (Vilches et al., 2015) en una Universidad, hicieron uso de un simulador como herramienta de clculo (Sima Pro) donde pudieron verificar que no existan diferencias de medias entre el clculo realizado con su inventario y el resultado del Simulador, cabe recalcar que la actividad es educativa por lo tanto los consumos son menos variables que en las empresas productivas. Tambin obviaron el anlisis especifico por grupos de mayor consumo, pudiendo ser est una diferencia no detectada, en donde entre los resultados obtenidos esta que el consumo de combustibles lquidos, como disel y gasolina no generan un impacto considerable, al igual que en la presente investigacin, al ser comparadas con las emisiones generadas por consumo de energa elctrica, adems se excluy el refrigerante en las emisiones de CO2 por ser mnima su generacin en comparacin con los dems consumos energticos.

De igual manera (Torres Ramos et al., 2017) realiz una investigacin en tres partes: el clculo de la huella de carbono del colegio, siguiendo la metodologa del Protocolo de Gases de Efecto Invernadero; la medicin de la huella de carbono en la poblacin de estudio, a travs de la calculadora de emisiones de Liblula Gestin en Cambio Climtico y Comunicacin, y la aplicacin de una prueba de conocimiento, actitudes y prcticas donde determin que l anlisis de correlacin mostr que existe una correlacin negativa de -0.228 entre la huella de carbono y los conocimientos, actitudes y prcticas de la poblacin, es decir, cuando aumenta una, la otra empieza a disminuir. En la presente investigacin se realizaron pruebas correlacionales para identificar la relacin entre variables en donde se mostr la existencia de relacin positiva entre consumo, costo y emisiones, es decir que varan proporcionalmente, a diferencia de las emisiones con la eficiencia cuya relacin varan de manera inversa.

Ante lo mencionado se puede decir que estadsticamente la hiptesis nula se acepta debido a que en los resultados obtenidos no se demuestra diferencia significativa entre las eficiencias (Elctrico, gasolina ni GLP) entre un ao y otro, tampoco entre empresas, de igual manera la eficiencia energtica total entre la empresa artesanal y la Industrial muestra valores de medias p˃0,05, por lo tanto, la eficiencia no representa una relacin proporcional con el tamao de la empresa, pero si con la gestin interna de sus recursos y consumos, es decir que al reducir los consumos, los costos y emisiones disminuyen lo que ocasiona una mejora de la eficiencia. Sin embargo, en la eficiencia del combustible disel se determina diferencia significativa entre empresas y entre aos, debido a que en los resultados obtenidos no se muestra similitud en los consumos, costos y huella de carbono entre el ao 2019 y 2020 para cada tipo de empresa de manera individual mostrando valores de medias p˂0,05, por lo tanto, se validan las dependencias y relacin de los consumos con los costos y emisiones CO2 Eq afectando a la eficiencia independientemente al tamao de la empresa.

Segn (Correa lvarez et al., 2016) indica en su investigacin que las normativas sobre las energas renovables en el Ecuador establecen los requisitos bsicos y las condiciones preferentes para la produccin de este tipo de energas no convencionales en el sector elctrico ecuatoriano. El estado ecuatoriano promueve en el sector pblico y privado el uso de tecnologas ambientalmente limpias y de energas alternativas no contaminantes de bajo impacto y la eficiencia energtica a todo nivel a travs de sus normativas jurdicas (Ley orgnica de eficiencia energtica, Texto Unificado de Legislacin Secundaria de Medio Ambiente, Constitucin Ecuatoriana, entre otros) por lo tanto se sugiere plantear mejoras los factores identificados para poder determinar especficamente la causa de reducciones de emisiones o costos en los procesos, as como (Budia, 2009) recomienda en su investigacin, realizar un modelo de auditora energtica en donde se debe formar parte de los programas o planes de eficiencia energtica de una empresa, los cuales deben comprender aquellas actuaciones encaminadas a lograr la mxima eficiencia en el consumo de energa, los mximos ahorros y el conocimiento del comportamiento energtico de sus instalaciones.

 

Conclusiones

Posterior a la identificacin de las fuentes emisoras de CO2 eq en ambas empresas, se determina que la energa elctrica corresponde al 95% de generacin en la empresa Industrial con una reduccin del 47%, 2019: 213605,5886 y en el 2020: 113138,95 kg CO2 eq, en cambio en la empresa artesanal el 45% corresponde al Disel el cual gener mayores emisiones, con una reduccin del 51% 2019: 1536,01 y en el 2020: 750,4020 kg CO2 eq. En total la empresa Industrial se gener un total de 223195,40 kg CO2 en el ao 2019 con una eficiencia de 77%, y 123357,91 kg CO2 en el 2020 representando una reduccin de emisiones del 45% con una eficiencia de 79%. En la empresa artesanal se gener un total de 3428,67 kg CO2 en el ao 2019 con una eficiencia de 78%, y 2099,59 kg CO2 en el 2020 representando una reduccin de emisiones del 39% con una eficiencia de 68%.

La pandemia Covid19 ocasion la paralizacin y/o redujo las actividades por lo tanto se explica la reduccin en todos los consumos en el ao 2020, lo que ocasiono una mejora en la eficiencia energtica de ambas empresas en relacin a la reduccin de los consumos, costos y emisiones, la eficiencia media en ambas empresas es de 77% por lo que se establece que no existe relacin de la eficiencia con el tamao de la misma, sin embargo las diferencias encontradas en cuando al consumo de energa elctrica en la empresa Industrial y el consumo de combustible disel en la artesanal, dejan indicio de un estudio con implementacin de mejoras para acercarse a las causales de reduccin especficas en ambas empresas marcando un antes y un despus de las mejoras, de esta manera determinar reduccin de costos y emisiones por procesos o reas productivas.

Se sugiere medir los logros y resultados mediante plataformas de seguimiento energtico, de esta manera poder delegar actividades de un plan de mejora energtica dentro de cada empresa, que permita obtener ms oportunidades competitivas y beneficios para la organizacin, como reduccin de consumos, por ende, disminucin de costos y emisiones CO2 a la par de provocar una mejora de la eficiencia energtica en los recursos consumibles identificados. Conociendo que presente estudio delimita una lnea base para los aos posteriores.

 

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