Development of a standardized tool to calculate carbon footprint in ports
Authors:   , Azarkamand Sahar 
Published: October 2023

An important goal to tackle environmental problems and foster sustainable development in the near future is to reduce the generation of greenhouse gas emissions (GHG) from different industrial sectors including ports. According to the last environmental review of the European Sea Port Organization (ESPO), Climate Change occupies the second position in the ranking of top 10 environmental priorities in ports. This reflects the importance of this issue in the whole set of port environmental priorities. In addition, it has been predicted by diverse institutions (e.g. The International Council on Clean Transportation (ICCT)) that GHG emissions from shipping activities will increase in the forthcoming years.
The first concerns about Climate Change were expressed in 1979 when the first World Climate Conference was held in Geneva. Since then, many initiatives have been taking place (i.e. Paris Agreement 2015) and several international guidelines to calculate the Carbon Footprint have been developed. In particular, in the Maritime sector, several ports, port terminals and ships have started to calculate their emissions.
However, after the deep research conducted in this thesis on Climate Change and Carbon Footprint in ports, it has been seen that there does not exist a single and unified method for ports to calculate their GHG emissions. Therefore, nowadays it is not possible to compare the Carbon Footprint results among different ports. As a consequence, there is a need to develop a standard methodology to calculate this indicator in ports. This calculation tool has been demanded by the port sector in several conferences and workshops (e.g. Greenport conference, 2018).
Therefore, this thesis focuses on this aspect and develops a practicable, user-friendly and easy to use tool with a standardized method for the calculation of Carbon Footprint in ports. The development of the tool has been done in Excel and Visual Basic software based on the most updated international guidelines (i.e. World Port Climate Initiative, IPCC guidelines and GHG Protocol). In this tool, all the scopes and all the sources that are recommended by these guidelines are taken into account.
The tool has been tested by 20 experts through personal visits, telephone calls or via email. Their opinion has been taken into account to improve it. In addition, the tool has been validated with the existing results of the Port of Oslo (Norway) and Ports de la Generalitat (Catalonia, Spain). The results obtained are in line with the ones used by these ports. Finally, a case study model has been created to test all the functionalities of the tool that have been not proved with the previous case studies. The emission values obtained for this case study have been compared with those obtained with the Catalan Office for Climate Change (OCCC) tool and Ecological Transition Ministry (MITECO) tool. The outcomes are very similar with minor changes due to different emission factors.
As a consequence, the main objective of the thesis has been achieved and a standard tool for the calculation of GHG in ports is now freely available for the whole port sector. The completion of this tool is expected to be around 20 minutes (if data are available). The tool provides options to select the scopes and boundaries that are more suitable and applicable to each port. In addition, the tool allows normalizing (standardize to a common ground) the total annual emissions in terms of total tonnes of cargo handled or annual TEUs. The tool, the guidelines and the video can be downloaded from http://eports.cat/carboonfootprint

Un objetivo importante para resolver los problemas ambientales y fomentar el desarrollo sostenible es reducir la generación de emisiones de gases de efecto invernadero de diferentes sectores industriales, incluidos los puertos. Según la última revisión medioambiental de la European Sea Port Organisation (ESPO), el Cambio Climático ocupa la segunda posición en el ranking de las 10 principales prioridades medioambientales en los puertos. Esto refleja la importancia de este tema en todo el conjunto de prioridades ambientales portuarias. Además, diversas instituciones (por ejemplo, the International Council on Clean Transportation (ICCT)) han predicho que las emisiones de gases de efecto invernadero de las actividades de transporte marítimo aumentarán en los próximos años. Las primeras preocupaciones sobre el cambio climático aparecieron en 1979 cuando se celebró la primera Conferencia Mundial sobre el Clima en Ginebra. Desde entonces, se han llevado a cabo muchas iniciativas (por ejemplo, el Acuerdo de París de 2015) y se han desarrollado varias directrices internacionales para calcular la Huella de Carbono. En particular, en el sector marítimo, varios puertos, terminales portuarias y barcos han comenzado a calcular sus emisiones. Sin embargo, tras la investigación realizada en esta tesis sobre Cambio Climático y Huella de Carbono en los puertos, se ha visto que no existe un método único y unificado para que los puertos calculen sus emisiones de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, no es posible comparar los resultados de la Huella de Carbono entre diferentes puertos. En consecuencia, es necesario desarrollar una metodología estándar para calcular este indicador en los puertos. Esta herramienta de cálculo ha sido solicitada por el sector portuario en varias conferencias y talleres (por ejemplo, Greenport conference, 2018).Por ello, esta tesis se centra en este aspecto y desarrolla una herramienta práctica y fácil de usar con un método estandarizado para el cálculo de la Huella de Carbono en los puertos. El desarrollo de la herramienta se ha realizado en Excel y Visual Basic, basándose en las guías internacionales más actualizadas (World Port Climate Initiative, IPCC guidelines y GHG Protocol). En esta herramienta se tienen en cuenta todos los alcances y todas las fuentes de emisión que recomiendan estas directrices. La herramienta ha sido probada por 20 expertos a través de visitas personales, llamadas telefónicas o por correo electrónico. Se ha tenido en cuenta su opinión para mejorarla. Además, la herramienta ha sido validada con los resultados existentes del Puerto de Oslo (Noruega) y Ports de la Generalitat (Cataluña, España). Los resultados obtenidos están en línea con los utilizados por estos puertos. Finalmente, se ha creado un caso de estudio modelo para probar todas las funcionalidades de la herramienta que no han sido probadas con los casos de estudio anteriores. Los valores de emisión obtenidos para este caso de estudio se han comparado con los obtenidos con la herramienta de la Oficina Catalana de Cambio Climático (OCCC) y la herramienta del Ministerio de Transición Ecológica (MITECO). Los resultados son muy similares con cambios menores debido a diferentes factores de emisión.Como consecuencia, se ha logrado el objetivo principal de la tesis de crear una herramienta gratuita y estándar para el cálculo de emisiones de gases de efecto invernadero en los puertos para todo el sector portuario. Completar esta herramienta implica un tiempo aproximado de de unos 20 minutos (si hay datos disponibles). La herramienta brinda opciones para seleccionar los alcances y límites que son más adecuados y aplicables a cada puerto. Además, la herramienta permite normalizar (estandarizar los resultados) las emisiones anuales totales en términos de toneladas totales de carga manipulada o TEU anuales. La herramienta, la guía y el vídeo se pueden descargar desde http://eports.cat/ca