carla silva [email protected] copert iii carla silva ist, março 2006 energia e ambiente...
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COPERT IIICOPERT III
Carla SilvaCarla Silva
IST, Março 2006IST, Março 2006
Energia e Ambiente Energia e Ambiente nos Transportesnos Transportes
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tCopert IIICopert III
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tCopert IIICopert III
COPERT III (Agência Europeia do Ambiente)COPERT III (Agência Europeia do Ambiente)
Ferramenta computacional Ferramenta computacional Microsoft AcessMicrosoft Acess
Estudo do impacte energético e ambiental de Estudo do impacte energético e ambiental de veículos rodoviários numa região ou no paisveículos rodoviários numa região ou no pais
Modelo desenvolvido pela Aristotle University Modelo desenvolvido pela Aristotle University Thessaloniki (Grécia)Thessaloniki (Grécia)
www.eng.auth.gr/mech/lat/copert/copert.htmwww.eng.auth.gr/mech/lat/copert/copert.htm
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tCopert IIICopert III
Modelo considerado de referência para a Agência Modelo considerado de referência para a Agência Europeia do AmbienteEuropeia do Ambiente
Aplicado na quantificação de emissões Aplicado na quantificação de emissões provenientes do tráfego, nos seguintes níveis provenientes do tráfego, nos seguintes níveis espaciais e temporais:espaciais e temporais:
Nacional (NUTS 0) / anualNacional (NUTS 0) / anual
Urbano (resolução de 1x1 km2) / horárioUrbano (resolução de 1x1 km2) / horário
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tEstruturaEstrutura
Snap07:Snap07: Transporte rodoviário Transporte rodoviário
Snap08:Snap08: Transporte não rodoviário (marítimo, Transporte não rodoviário (marítimo, ferroviário)ferroviário)
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Tipo de veículosTipo de veículos Categorias de veículos:Categorias de veículos:
Ligeiros de Ligeiros de passageirospassageiros
Ligeiros comerciaisLigeiros comerciais
Pesados de Pesados de passageirospassageiros
Pesados de Pesados de mercadoriasmercadorias
MotociclosMotociclos
Idade dos veículos:Idade dos veículos:
Pré-ECE: até 1971Pré-ECE: até 1971 ECE 15 00 & 01: ECE 15 00 & 01: 1972 – 19771972 – 1977 ECE 15 02: 1978 – ECE 15 02: 1978 – 19801980 ECE 15 03: 1981 – ECE 15 03: 1981 – 19851985 ECE 15 04: 1985 - ECE 15 04: 1985 - 19921992
Euro I: 1992-Euro I: 1992-19961996 Euro II: 1997 – Euro II: 1997 – 20002000 Euro III: 2001 – Euro III: 2001 – 20052005 Euro IV: 2005 – Euro IV: 2005 – 20082008 Euro V: 2008 Euro V: 2008 – ...– ...
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PoluentesPoluentes Grupo I:Grupo I: metodologia detalhada de cálculo de metodologia detalhada de cálculo de factores de emissão, baseada em diferentes factores de emissão, baseada em diferentes situações de tráfego e condições do motorsituações de tráfego e condições do motor
CO, NOCO, NOxx, VOC, CH, VOC, CH44, NMVOC, PM, NMVOC, PM
Grupo II:Grupo II: metodologia baseada no consumo de metodologia baseada no consumo de combustívelcombustível
COCO22, SO, SO22, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Se, Zn, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Se, Zn
Grupo III:Grupo III: metodologia simplificada, devido à metodologia simplificada, devido à ausência de dadosausência de dados
NHNH33, N, N22O, PAHs, POPs, PCDDs, PCDFsO, PAHs, POPs, PCDDs, PCDFs
Grupo IV:Grupo IV: metodologia relacionada com metodologia relacionada com NMVOCsNMVOCs
Alcanos, alcenos, alcinos, aldeídos, cetonas, Alcanos, alcenos, alcinos, aldeídos, cetonas, cicloalcanos, aromáticoscicloalcanos, aromáticos
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tMetodologiaMetodologia
Tipo de emissões:Tipo de emissões:
EETOTALTOTAL = E = EHOTHOT + E + ECOLDCOLD + E + EEVAPEVAP
Para diferentes tipos de vias:Para diferentes tipos de vias:
EETOTALTOTAL = E = EURBANURBAN + E + ERURALRURAL + E + EHIGHWAYHIGHWAY
Cálculo 3 tipos de emissões: Cálculo 3 tipos de emissões:
EEHOT (i, j, k)HOT (i, j, k) = N = Njj M Mj, k j, k e eHOT(i, j, k)HOT(i, j, k)
EECOLD(i, j)COLD(i, j) = = i, ji, j N Njj M Mj j e eHOT(i, j) HOT(i, j) (e (eCOLD(i, j)COLD(i, j) e eHOT(i, j)HOT(i, j) – – 1)1)
EEEVA (j)EVA (j) = 365 = 365 N Njj (e (edd + S + Scc + S + Sfifi) + R) + R
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tMetodologiaMetodologia
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tEmissões a quenteEmissões a quente
EEHOTHOT (i, j, k) = Nj (i, j, k) = Nj Mj, k Mj, k e eHOTHOT(i, j, k)(i, j, k)
NN nº veículos da classe j nº veículos da classe j
MM km percorridos pelos veículos km percorridos pelos veículos
classe j e no tipo de estrada kclasse j e no tipo de estrada k
eeHOTHOT g/km poluente i, veículo j, estrada k g/km poluente i, veículo j, estrada k
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tEmissões a quenteEmissões a quente
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tEmissões a quenteEmissões a quente
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tEmissões a frioEmissões a frio
ECOLD(i, j) = ECOLD(i, j) = i, j i, j Nj Nj Mj Mj eHOT(i, j) eHOT(i, j) (eCOLD(i, j) (eCOLD(i, j) eHOT(i, j) – 1) eHOT(i, j) – 1)
Fração km a frioFração km a frio
NN nº veículos da classe j nº veículos da classe jMM km percorridos pelos veículos km percorridos pelos veículosclasse j e no tipo de estrada kclasse j e no tipo de estrada keeHOTHOT g/km poluente quente i, veículo j, estrada k g/km poluente quente i, veículo j, estrada k
eeCOLDCOLD g/km poluente frio i, veículo j, estrada k g/km poluente frio i, veículo j, estrada k
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tEmissões a frioEmissões a frio
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tEmissõesEmissões evaporativasevaporativas
EEVA (j) = 365 EEVA (j) = 365 Nj Nj (ed + Sc + Sfi) + R (ed + Sc + Sfi) + R
GasolinaGasolina
diurnal (daily) emissions; diurnal (daily) emissions;
hot soak emissions ; hot soak emissions ;
running lossesrunning losses
eded perdas durante o dia, por variações temperatura perdas durante o dia, por variações temperatura
SS perdas quando motor desligado quente (c carburador, fi perdas quando motor desligado quente (c carburador, fi
injecção combustível)injecção combustível)
RR perdas durante a operação do veículo perdas durante a operação do veículo
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tEmissõesEmissões evaporativasevaporativas
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tMetodologiaMetodologia
Consumo de CombustívelConsumo de Combustível
Parque Automóvel Parque Automóvel
Tipo de condução Tipo de condução
Topografia Topografia / Carga/ Carga
Velocidade média Velocidade média
Emissões TotaisEmissões Totais
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Parque Automóve
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Tráfego
Distância percorrid
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COPERT III
Emissões totais [g]
Velocidade média
Idade do parque
Temperatura
Declive
CargaPrograma
s de controlo
de emissões
Factores de
emissão [g/km]
MetodologiaMetodologia
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- Parque automóvel nacional: DGV; ACAP; Parque automóvel nacional: DGV; ACAP;
Instituto de Seguros de PortugalInstituto de Seguros de Portugal
- Tráfego: Dep. Tráfego Câmara Municipal de Tráfego: Dep. Tráfego Câmara Municipal de
Lisboa; Brisa; Lusoponte; Estradas de Lisboa; Brisa; Lusoponte; Estradas de
Portugal...Portugal...
- Combustível: DGGECombustível: DGGE
- Dados meteorológicos: Instituto de Dados meteorológicos: Instituto de
Meteorologia (http://meteo.pt); Meteorologia (http://meteo.pt);
http://meteo.ist.utl.pthttp://meteo.ist.utl.pt
DadosDados
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tParâmetros de entradaParâmetros de entrada
- PaísPaís
- Características dos combustíveis Características dos combustíveis (gasolina, diesel e GPL)(gasolina, diesel e GPL)
- Temperatura ambienteTemperatura ambiente
- Comprimento da viagem (influência no Comprimento da viagem (influência no arranque a frio)arranque a frio)
- Características da frotaCaracterísticas da frota
- Velocidade média dos veículos, por tipo Velocidade média dos veículos, por tipo de viade via
- Percentagem de circulação em cada tipo Percentagem de circulação em cada tipo de viade via
- Taxa de evaporaçãoTaxa de evaporação
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tParâmetros de entradaParâmetros de entrada
Características dos combustíveis:Características dos combustíveis:
- Consumo anualConsumo anual
- Pb; S; Relação H:C; Cd, Cu, Ni, Cr, Ni, Pb; S; Relação H:C; Cd, Cu, Ni, Cr, Ni, Se, Zn, ...Se, Zn, ...
- Pressão de vaporizaçãoPressão de vaporizaçãoFrota – por categoria, combustível e Frota – por categoria, combustível e idade:idade:
- N.º veículosN.º veículos
- Quilometragem anualQuilometragem anual
- Injecção de combustívelInjecção de combustível
- Controlo de evaporação de combustívelControlo de evaporação de combustível
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tPaís a analisarPaís a analisar
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tCombustívelCombustível
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tTemperaturasTemperaturas
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tPressão de vaporizaçãoPressão de vaporização
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tMotor frioMotor frio
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tExistência fugasExistência fugas
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tFrota automóvelFrota automóvel
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tCirculaçãoCirculação
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tEvaporaçãoEvaporação
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tParâmetros “avançados”Parâmetros “avançados”
- Percentagens de redução de emissõesPercentagens de redução de emissões
- Degradação do veículo pela Degradação do veículo pela quilometragemquilometragem
Com Inspecção / ManutençãoCom Inspecção / Manutenção
Sem Inspecção / ManutençãoSem Inspecção / Manutenção
- CargaCarga
- DecliveDeclive
- Distribuição da gasolina sem chumboDistribuição da gasolina sem chumbo
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tRedução de emissõesRedução de emissões
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tDegradação do veículoDegradação do veículo
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tCargaCarga
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tDecliveDeclive
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tDeclive/CargaDeclive/Carga
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tGasolina sem chumboGasolina sem chumbo
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tResultadosResultados
- Factores de emissão (g/km)Factores de emissão (g/km)
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tFE motor quenteFE motor quente
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tFE motor frioFE motor frio
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tFE evaporaçãoFE evaporação
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tResultadosResultados
- Emissões (ton)Emissões (ton)
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tAlguns detalhes...Alguns detalhes...
Balanço de combustívelBalanço de combustível
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tAplicaçãoAplicação
Correr programa para um caso Correr programa para um caso pratico:pratico:
Oeiras (3 Oeiras (3 km; km;
20km/h)20km/h)
A5 (12 km; A5 (12 km; 100 km/h 100 km/h
ou 80 ou 80 km/h)km/h)
Lisboa IST Lisboa IST (4 km; 15 (4 km; 15
km/h )km/h )
Ida-volta (38 km) * 253 dias úteis = Ida-volta (38 km) * 253 dias úteis = 96149614 km km
7/19= 7/19= 37% 37% urbano ; 12/19=urbano ; 12/19=63%63% auto-estrada auto-estrada
Velocidades médias (3*20+4*15)/7=Velocidades médias (3*20+4*15)/7=1717 km/h em urbano km/h em urbano
100100 km/h ligeiros auto-estrada km/h ligeiros auto-estrada
8080 km/h pesados km/h pesados
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tAplicaçãoAplicação
Parque automóvel: Parque automóvel: 77 motas, motas, 200200 ligeiros, ligeiros,
1515 pesados pesados autocarros, autocarros,
10 10 pesados transporte de mercadoriapesados transporte de mercadoria
Meet22 para distribuição frota por normasMeet22 para distribuição frota por normas
%motas ; %norma/100*nºmotas total%motas ; %norma/100*nºmotas total
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tAplicaçãoAplicação
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tAplicaçãoAplicação
Resultados anuais:Resultados anuais:
Consumo anualConsumo anual Gasolina Gasolina 108 toneladas108 toneladas
Diesel Diesel 82 toneladas82 toneladasEnergia Energia 200 Tep 200 Tep (petróleo 10000 kcal/kg = 41840 (petróleo 10000 kcal/kg = 41840
kJ/kg)kJ/kg)
CO2 anualCO2 anual603 toneladas603 toneladas
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COPERT IIICOPERT III
Carla SilvaCarla Silva
IST, Março 2006IST, Março 2006
Energia e Ambiente Energia e Ambiente nos Transportesnos Transportes