iv evento em comemoração ao dia mundial do meio ambiente
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IV Evento em Comemoração ao Dia Mundial do Meio Ambiente
Rio de Janeiro, 05 de junho de 2013.
PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES (PET)
UM POUCO DA EXPERIÊNCIA DO PROGRAMA DE ENGENHARIA DE
TRANSPORTES (PET) DA COPPE/UFRJ NO
DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS MAIS LIMPAS
MÁRCIO DE ALMEIDA D’AGOSTO
dagosto@pet.coppe.ufrj.br
1. COPPE/PET/LTC
2. Sustentabilidade
3. Panorama do Transporte no Brasil
4. Gestão Sustentável do Transporte
1. Redução da Intensidade de Uso
2. Mudança para Modos Mais Eficientes
3. Uso de Tecnologias e Combsutíveis Mais Limpos
• Transporte Público Urbano
• Transporte Urbano de Carga
5. Considerações Finais
6. Participe da XXVII ANPET
SUMÁRIO
A COPPE é o mais importante centro de pesquisa de engenharia e educação na América Latina. Seus programas já concederam mais de 11,5 mil títulos de Mestrado e Doutorado e tem 116 modernos laboratórios, que, juntos, constituem o complexo maior do país laboratório de engenharia.
INSTITUTO ALBERTO LUIZ COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA
Engenharia Biomédica / Biomedical Engineering Engenharia Civil / Civil Engineering Engenharia Elétrica / Electrical Engineering Engenharia Mecânica / Mechanical Engineering Engenharia Metalúrgica / Metallurgical and Materials Engineering Engenharia Nuclear / Nuclear Engineering Engenharia Oceânica / Ocean Engineering Planejamento Energético / Energy Planning Engenharia de Produção / Production Engineering Engenharia Química / Chemical Engineering Engenharia de Sistemas de Computação / System and Computers Engineering Engenharia de Transportes / Transportation Engineering (PET)
3.000 alunos / 3.000 students – 300 professores / 300 professors
COPPE is the most important center of engineering research and education in Latin America. The institution has awarded over 11,5 thousand Master and Doctorate degrees and has 116 modern laboratories, which together constitute the country’s largest engineering laboratory complex.
PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES
PET is one of the 12 programs that compose COPPE/UFRJ. Ranked by CAPES as level 5, the highest level reached amongst postgraduation courses in transportation engineering in Brazil, the program has taken a prominent position in the production and dissemination of scientific and technical knowledge in the country.
O PET (PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES) é um dos 12 programas que compõem a COPPE/UFRJ. Avaliado pela CAPES como nível 5, o maior nível alcançado dentre as pós-graduações de engenharia de transportes do país, o programa tem assumido destacada posição na produção e propagação de conhecimento técnico e científico no Brasil.
AREAS DE PESQUISA / RESEARCH AREAS:
Engenharia de Tráfego / Traffic Engineering
Planejamento de Transporte / Transport Planning
Transporte de Carga / Freight Transport
Transporte e Meio Ambiente / Transport and the Environment
Transporte Público / Public Transport
Transporte Ridoviário / Roadway Transport
LINHAS DE PESQUISA / RESEARCH LINES:
Planejamento de Transportes de Cargas Freigh Transport Planning
Jogos e Simulações Business Games and Simulation
Transporte, Energia e Meio Ambiente
Transport, Energy and Environment
Centro de Estudo de Caminhões
Truck Studies Center
The LTC aims to develop research within public and private sectors in the freight transport area and to support and complement the training of human resources promoting their continuous improvement.
O Laboratório de Transporte de Carga (LTC) tem como missão desenvolver pesquisa no âmbito público e privado na área de transportes de carga e apoiar/complementar a formação de recursos humanos, promovendo seu aperfeiçoamento contínuo.
LABORATÓRIO DE TRANSPORTE DE CARGAS
Crescimento econômico
Comunidade e equidade
Proteção ambiental
Sustentabilidade
Gestão Operação
Social Cidadania Geração de Emprego Engajamento das partes interessadas
Ambiental Preservação dos recursos Eco-eficiência Energia renovável
Econômico Maximização do retorno de
capital
SUSTENTABILIDADE
PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL
Nota: Percentual calculado com base em dados de pass.km e t.km.Fonte: Elaboração própria com base em FIPE (2011), ANTT (2009), ANTAQ (2009), ANTP (2009) and ANAC (2009).
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
Passageiro Carga
89,23%
48,96%
3,22%
33,21%
0,03%
13,99%7,51% 0,07% 3,77%
Rodoviário Ferroviário Aquaviário Aéreo Duto
Passageiro: ¹ Considera apenas transporte por barca; ² Considera apenas transporte nacional.Carga: ³Considera somente carga transportada por cabotagem e navegação interior; 4 Considera somente carga nacional.
Divisão Modal
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
Urbano¹
A pé Bicicleta Automóvel Motocicleta Ônibus Trem/Metro Barcas
Transporte Urbano
PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL
Setor de Transporte
28% do consumo de energia final
Rodoviário
92%
Outros modos
1,23% - Ferroviário2,17% - Aquaviário4,59% - Aereo
(2009)
Consumo de Energia no Setor de Transporte
PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL
3,0%
48,4%
1,6%
23,4%
0,1%
4,5%
18,8%
0,2%
Gás natural
Óleo diesel
Óleo combustível
Gasolina automotiva
Gasolina de aviação
Querosene de aviação
Biocombustíveis
Eletricidade
(2009)
28,76% Etanol anidro71,23% Etanol hidratado0,01% Biodiesel
Consumo de Energia no Setor de Transporte
PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL
Emissão de Dióxido de Carbono e Poluentes Locais
CO THC NOx MP RCHO
1980 9.307.366 4.702.658 848.022 716.330 42.675 7.330
2010 41.055.938 1.372.103 257.709 966.578 28.807 7.103
Variação % 341% -71% -70% 35% -32% -3%
Período Frota
Emissões (toneladas)
ATIVIDADEACTIVITY
GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE
INTENSIDADE
INTENSITYINFRA
ESTRUTURA
STRUCTURE
ENERGIAFUEL
MÉTODO ASIF – IPCC
OIL
X X
Alternativas analisadas
CO NOx MP THC1 RCHO
(t) % (t) % (t) % (t) % (t) %
Situação Base 87.390 48.966 852 17.013 318
Redução da intensidade de uso em
82.766 -5,29% 46.536 -4,96% 811 -4,89% 16.158 -5,03% 300 -5,45%
Redução da intensidade de uso em
78.024 -10,72% 44.090 -9,96% 769 -9,79% 15.294 -10,10% 284 -10,74%
Notas: 1 Considera NMHCescapamento + NMHCevaporativo + CH4, 2 Considera 95% de óleo diesel e 5% de biodiesel
Inventário de Emissões Atmosféricas por Veículos Automotores Rodoviários do Estado do Rio de Janeiro
REDUÇAO DA INTENSIDADE DE USO
5%
10%
0,000 1000,000 2000,000 3000,000
Automóvel médio (Gasolina) 20 km/h
Automóvel médio (Etanol) 20 km/h
Automóvel médio (GNV) 20 km/h
Ônibus urbano convencional (Diesel) 20 km/h
Ônibus urbano convencional (GNV) 20 km/h
Ônibus urbano híbrido (diesel-elétrico) 20 km/h
Metrô 30/km/h
Caminhada 5 km/h
Bicicleta 12 km/h
Modo de Transporte
Energia [kJ/pass.km]
MUDANÇA PARA MODOS MAIS EFICIENTES
Planejamento de Transporte e Uso
de Energia
80%
12 km/h
30km/h
IND
IVID
UA
IS
NÃ
O M
OT
OR
IZA
DO
S
CO
LE
TIV
OS
MO
TO
RIZ
AD
OS
10x
MUDANÇA PARA MODOS MAIS EFICIENTES
Tipo de veículo Caminhão médio Comercial leve
Capacidade [t] 10 t 1,5 tRendimento energético [km/l] 2,03 km/l 7,5 km/l
Combustível óleo diesel óleo dieselFator de emissãoCO (g/km) 1,057 0,354HC (g/km) 0,204 0,068NOx (g/km) 5,949 1,990MP (g/km) 0,099 0,033CO2 (g/l) 2710 2710
Planejamento de Transporte, Uso de Energia e Impactos
Ambientais
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
Custo operacional Consumo de energia Poluentes locais Emissão de CO2
39%
71%
58%
71%
Caminhão Médio Comercial Leve
Notas: A emissão dos poluentes locais foi agregada com base no fator de impacto ambiental (Schettino, 2010).`Os valores foram parametrizados em R$/t (custo operacional), l/t (consumo de energia), g/t (poluentes locais e emissão de CO 2)
MUDANÇA PARA MODOS MAIS EFICIENTES
MUDANÇA PARA MODOS MAIS EFICIENTES
Custo Tempo Perdas Consumo CO HC NOx MP CO2
Rodo-Ferro 99% 100% 100% 53% 94% 75% 56% 90% 53%
Rodo-Ferro-Rodo 100% 92% 79% 58% 100% 81% 61% 99% 58%
Rodo-Ferro-Rodo-Conteiner 76% 62% 18% 47% 89% 69% 51% 100% 47%
Rodo 78% 11% 27% 100% 97% 100% 100% 55% 100%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
Uso de Contêiner para Transporte de Minério
X
USO DE TECNOLOGIAS E COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS
PROCONVE P5
PROCONVE P7
Limtes (g/kW.h)
CO HC NOx PM
2,1 0,66 5,00 0,10
Limites (g/kW.h) *
CO HC NOx PM
1,5 0,46 2,00 0,02
2012
29% 30% 60% 80%
PROCONVE L5
PROCONVE L6
Limites (g/km)
CO HC NOx RCHO
2,0 0,05 0,12 0,02
Limites (g/km)
CO HC NOx RCHO
1,3 0,05 0,08 0,02
2016
35% 33%
USO DE TECNOLOGIAS E COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1980 1990 2000 2010
10
³ t
de
MP
Ano
Automóveis Motocicletas Comerciais Leves OttoComerciais Leves Diesel Ônibus Urbanos Ônibus RodoviáriosCaminhões Leves Caminhões Médios Caminhões Pesados
-
5
10
15
20
25
30
35
1980 1990 2000 2010
10³ t
on
ela
da
s d
e N
Ox
AnoAutomóveis Motocicletas Comerciais Leves Otto
Comerciais Leves Diesel Ônibus Urbanos Ônibus Rodoviários
Caminhões Leves Caminhões Médios Caminhões Pesados
NOx MP
Inventário de Emissões Atmosféricas por Veículos Automotores Rodoviários do Estado do Rio de Janeiro
USO DE TECNOLOGIAS E COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Híbrido diesel-elétricoDiesel-gas (dual-fuel)Diesel de Cana de AçúcarBiodieselEtanolGás Natural
Híbrido diesel-hidráulicoDiesel-biodiesel (bi-fuel)Diesel de Cana de AçúcarBiodiesel
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
Motor dianteiro, 12 m, PBT* = 17t, 80 pass/veiculoDiesel: 95% diesel mineral + 5% biodiesel (éster metílico de óleo de soja)AMD10: 70% diesel + 30% diesel de cana de açúcarB20: diesel + biodiesel (éster metílico de óleo de soja)
Motor traseiro, 12 m, PBT = 17t, 80 pass/veículoDiesel-gas: diesel ou gás natural (GNC)GNC Dedicado: gás natural comprimido
Motor traseiro, 13 m, PBT = 17,2t, 100 pass/veículoEtanol: Etanol hidratado aditivadoHíbrido: diesel + eletricidade
Sistema de Transporte Público Urbano do Rio de Janeiro
Tipo I
Tipo II
Padron*Total Gross Weight
0,64
0,84
1,04
1,24
1,44
1,64
0,037 0,042 0,047 0,052 0,057 0,062 0,067
Polu
ente
s loc
ais
Custo operacional/km.capacidade
Diesel AMD30 B20 Diesel-Gás GNC Dedicado Etanol Híbrido
Opção mais adequada
Opção intermediáriaEnfoque financeiro
Opção intermediáriaEnfoque ambiental
Opção menos adequada
AMD10
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
-472
-72
328
728
1.128
1.528
1.928
0,037 0,042 0,047 0,052 0,057 0,062 0,067
Emiss
ão d
e CO
2
Custo operacional/km.capacidade
Diesel AMD30 B20 Diesel-Gás GNC Dedicado Etanol Híbrido
Opção mais adequada
Opção intermediáriaEnfoque financeiro
Opção intermediáriaEnfoque ambiental
Opção menos adequada
AMD10
Padron Diesel
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
Teste com ônibus diesel-gas (24 meses)PARCEIROS:Governo do Estado (SEDEEIS/SETRANS)FAPERJDETRANINMETROFetransporMAN Latin AméricaBoschCEGCOPPE
TESTES:Rendimento [km/l]Índice de substituição (IS)Desempenho do veículoÍndice de falhas do veículo
Teste de 20 ônibus utilizando 30% de diesel de cana de açúcar (12 meses)
PARCEIROS:FetransporViação Saens PenhaAmyrisMercedes BenzPetrobrasCOPPE
TESTES:Rendimento [km/l]Consumo [l/pass.km]Desempenho do veículoÍndice de falhas do veículoQualidade do combustível
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
TRANSPORTE PÚBLICO URBANO
30% menos emissão de CO2
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Coleta de lixo, PBT = 26t, 19m3
Diesel-hdraulico, 10% de acréscimo nos custos de capital15% a 30% de redução de consumoEcodriving, pequeno aumento nos custos indiretos5% a 25% de redução de consumo
Distribuição de bebidas, PBT = 17t, 10 estradosDiesel-biodiesel (bi-fuel), IS = 87%Custos adicionais do biodiesel: 50%
Distribuição de alimentos, PBT= 16t, baú de alumínioDiesel + biodiesel: de B20 a B100Diesel + diesel de cana de açúcar: de AMD20 a AMD100
0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
CC + CM Eco1 Eco2
Intervalo de intensidade de uso da COMLURB
1500 2600
Intensidade de uso [km/mês]
Maior rendimento e menor redução de consumo
Menor rendimento e maior redução de consumo
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Coleta de lixo
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Coleta de lixo – Eco-drivingC40, CNT-SEST/SENAT, Comlurb e CSBrasil
Treinamento: Apresentar o conceito de eco-driving e treinar
os motoristas e instrutores para a prática de uma direção sustentável;
Este é o cara!
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Coleta de lixo – Eco-drivingC40, CNT-SEST/SENAT, Comlurb e CSBrasil
1,42 km/l
Pre-intervenção Pós-intervenção
1,31 km/l
-7,7%
-43,9%
0,9%
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Coleta de lixo – Eco-drivingC40, CNT-SEST/SENAT, Comlurb e CSBrasil
Pre-intervenção
1,73 km/l
Pós-intervenção
1,96 km/l
+13,0%
-1,5%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
CO NMHC Nox MP CO2
Óleo diesel Biodiesel (Duplo combustível)
+ 10% nos custos operacionais
Diesel Biodiesel (dual fuel)
37%
54%
15%
36%
83%
Distribuição de bebidas
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
85%
90%
95%
100%
105%
110%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Cust
o/Fr
ete
% de bicombustível utilizado
Custo de transporte (Bx) Custo de transporte (AMDx) Custo de transporte (Bx) + admFrete min Frete max
7% margem
17% margem 7% margem
Frete máximo
Frete mínimo
5% margem
CO (-7%), PM (-2%), HC (-4%), NOx (-5%), CO2 (-16%)
CO (-21%), PM (-8%), HC (-18%), NOx (-16%), CO2 (-100%)
TRANSPORTE URBANO DE CARGA
Distribuição de alimentos
CONSIDERAÇÕES FINAIS
1. O Brasil é líder mundial no uso de biocombustíveis para
transporte e tem feito disso um exemplo;
2. O Brasil tem um conjunto amplo de oportunidades para
desenvolver e aplicar tecnologias e combustíveis mais limpos;
3. Em futuro próximo um conjunto ainda maior de tecnologias e
combustíveis mais limpos entrarão no mercado brasileiro;
4. O Programa de Engenharia de Transportes da COPPE/UFRJ
tem estado engajado na missão de apoiar estas práticas e
vencer os desafios que ainda teremos que enfrentar.
CONVITE
http://www.anpet.org.br/xxviianpet
IV Evento em Comemoração ao Dia Mundial do Meio Ambiente
Rio de Janeiro, 05 de junho de 2013.
PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES (PET)
MÁRCIO DE ALMEIDA D’AGOSTO
dagosto@pet.coppe.ufrj.br
SER SUSTENTÁVEL. UMA OPÇÃO INTELIGENTE!
TO BE SUSTAINABLE. A
SMART CHOICE
OBRIGADO!
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