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Carla Silva COPERT III Carla Silva IST, Março 2006 Energia e Ambiente nos Transportes.

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1 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt COPERT III Carla Silva IST, Março 2006 Energia e Ambiente nos Transportes

2 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Copert III

3 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Copert III COPERT III (Agência Europeia do Ambiente) Ferramenta computacional Microsoft Acess Estudo do impacte energético e ambiental de veículos rodoviários numa região ou no pais Modelo desenvolvido pela Aristotle University Thessaloniki (Grécia) www.eng.auth.gr/mech/lat/copert/copert.htm

4 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Copert III Modelo considerado de referência para a Agência Europeia do Ambiente Aplicado na quantificação de emissões provenientes do tráfego, nos seguintes níveis espaciais e temporais: Aplicado na quantificação de emissões provenientes do tráfego, nos seguintes níveis espaciais e temporais: Nacional (NUTS 0) / anual Nacional (NUTS 0) / anual Urbano (resolução de 1x1 km2) / horário Urbano (resolução de 1x1 km2) / horário

5 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptEstrutura Snap07: Transporte rodoviário Snap07: Transporte rodoviário Snap08: Transporte não rodoviário (marítimo, ferroviário) Snap08: Transporte não rodoviário (marítimo, ferroviário)

6 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Tipo de veículos Categorias de veículos: Categorias de veículos: Ligeiros de passageiros Ligeiros de passageiros Ligeiros comerciais Ligeiros comerciais Pesados de passageiros Pesados de passageiros Pesados de mercadorias Pesados de mercadorias Motociclos Motociclos Idade dos veículos: Idade dos veículos: Pré-ECE: até 1971 Pré-ECE: até 1971 ECE 15 00 & 01: 1972 – 1977 ECE 15 00 & 01: 1972 – 1977 ECE 15 02: 1978 – 1980 ECE 15 02: 1978 – 1980 ECE 15 03: 1981 – 1985 ECE 15 03: 1981 – 1985 ECE 15 04: 1985 - 1992 ECE 15 04: 1985 - 1992 Euro I: 1992-1996 Euro I: 1992-1996 Euro II: 1997 – 2000 Euro II: 1997 – 2000 Euro III: 2001 – 2005 Euro III: 2001 – 2005 Euro IV: 2005 – 2008 Euro IV: 2005 – 2008 Euro V: 2008 –... Euro V: 2008 –...

7 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Poluentes Grupo I: metodologia detalhada de cálculo de factores de emissão, baseada em diferentes situações de tráfego e condições do motor Grupo I: metodologia detalhada de cálculo de factores de emissão, baseada em diferentes situações de tráfego e condições do motor CO, NO x, VOC, CH 4, NMVOC, PM CO, NO x, VOC, CH 4, NMVOC, PM Grupo II: metodologia baseada no consumo de combustível Grupo II: metodologia baseada no consumo de combustível CO 2, SO 2, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Se, Zn CO 2, SO 2, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Se, Zn Grupo III: metodologia simplificada, devido à ausência de dados Grupo III: metodologia simplificada, devido à ausência de dados NH 3, N 2 O, PAHs, POPs, PCDDs, PCDFs NH 3, N 2 O, PAHs, POPs, PCDDs, PCDFs Grupo IV: metodologia relacionada com NMVOCs Grupo IV: metodologia relacionada com NMVOCs Alcanos, alcenos, alcinos, aldeídos, cetonas, cicloalcanos, aromáticos Alcanos, alcenos, alcinos, aldeídos, cetonas, cicloalcanos, aromáticos

8 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptMetodologia Tipo de emissões: Tipo de emissões: E TOTAL = E HOT + E COLD + E EVAP Para diferentes tipos de vias: Para diferentes tipos de vias: E TOTAL = E URBAN + E RURAL + E HIGHWAY E TOTAL = E URBAN + E RURAL + E HIGHWAY Cálculo 3 tipos de emissões: E HOT (i, j, k) = N j M j, k e HOT(i, j, k) E COLD(i, j) = i, j N j M j e HOT(i, j) (e COLD(i, j) e HOT(i, j) – 1) E EVA (j) = 365 N j (e d + S c + S fi ) + R

9 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptMetodologia

10 Emissões a quente E HOT (i, j, k) = Nj Mj, k e HOT (i, j, k) N nº veículos da classe j M km percorridos pelos veículos classe j e no tipo de estrada k e HOT g/km poluente i, veículo j, estrada k

11 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Emissões a quente

12 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Emissões a quente

13 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Emissões a frio ECOLD(i, j) = i, j Nj Mj eHOT(i, j) (eCOLD(i, j) eHOT(i, j) – 1) Fração km a frio Fração km a frio N nº veículos da classe j M km percorridos pelos veículos classe j e no tipo de estrada k e HOT g/km poluente quente i, veículo j, estrada k e COLD g/km poluente frio i, veículo j, estrada k

14 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Emissões a frio

15 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Emissões evaporativas EEVA (j) = 365 Nj (ed + Sc + Sfi) + R Gasolina diurnal (daily) emissions; hot soak emissions ; running losses ed perdas durante o dia, por variações temperatura S perdas quando motor desligado quente (c carburador, fi injecção combustível) R perdas durante a operação do veículo

16 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Emissões evaporativas

17 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptMetodologia Consumo de Combustível Parque Automóvel Tipo de condução Topografia / Carga Velocidade média Emissões Totais

18 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Parque Automóvel Tráfego Distância percorrida COPERT III Emissões totais [g] Velocidade média Idade do parque Temperatura Declive Carga Programas de controlo de emissões Factores de emissão [g/km]Metodologia

19 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt - Parque automóvel nacional: DGV; ACAP; Instituto de Seguros de Portugal - Tráfego: Dep. Tráfego Câmara Municipal de Lisboa; Brisa; Lusoponte; Estradas de Portugal... - Combustível: DGGE - Dados meteorológicos: Instituto de Meteorologia (http://meteo.pt); http://meteo.ist.utl.pt Dados

20 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Parâmetros de entrada - País - Características dos combustíveis (gasolina, diesel e GPL) - Temperatura ambiente - Comprimento da viagem (influência no arranque a frio) - Características da frota - Velocidade média dos veículos, por tipo de via - Percentagem de circulação em cada tipo de via - Taxa de evaporação

21 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Parâmetros de entrada Características dos combustíveis: - Consumo anual - Pb; S; Relação H:C; Cd, Cu, Ni, Cr, Ni, Se, Zn,... - Pressão de vaporização Frota – por categoria, combustível e idade: - N.º veículos - Quilometragem anual - Injecção de combustível - Controlo de evaporação de combustível

22 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt País a analisar

23 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Combustível

24 Temperaturas

25 Pressão de vaporização

26 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Motor frio

27 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Existência fugas

28 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Frota automóvel

29 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Circulação

30 Evaporação

31 Parâmetros avançados - Percentagens de redução de emissões - Degradação do veículo pela quilometragem Com Inspecção / Manutenção Com Inspecção / Manutenção Sem Inspecção / Manutenção Sem Inspecção / Manutenção - Carga - Declive - Distribuição da gasolina sem chumbo

32 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Redução de emissões

33 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Degradação do veículo

34 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Carga

35 Declive

36 Declive/Carga

37 Gasolina sem chumbo

38 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptResultados - Factores de emissão (g/km)

39 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt FE motor quente

40 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt FE motor frio

41 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt FE evaporação

42 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptResultados - Emissões (ton)

43 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt Alguns detalhes... Balanço de combustível

44 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptAplicação Correr programa para um caso pratico: Oeiras (3 km; 20km/h) A5 (12 km; 100 km/h ou 80 km/h) Lisboa IST (4 km; 15 km/h ) Ida-volta (38 km) * 253 dias úteis = 9614 km 7/19= 37% urbano ; 12/19=63% auto-estrada Velocidades médias (3*20+4*15)/7=17 km/h em urbano 100 km/h ligeiros auto-estrada 80 km/h pesados

45 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptAplicação Parque automóvel: 7 motas, 200 ligeiros, 15 pesados autocarros, 10 pesados transporte de mercadoria Meet22 para distribuição frota por normas %motas ; %norma/100*nºmotas total

46 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.ptAplicação

47 Aplicação Resultados anuais: Consumo anual Gasolina 108 toneladas Diesel 82 toneladas Energia 200 Tep (petróleo 10000 kcal/kg = 41840 kJ/kg) CO2 anual 603 toneladas

48 Carla Silva carlasilva@navier.ist.utl.pt COPERT III Carla Silva IST, Março 2006 Energia e Ambiente nos Transportes


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