evaluation of fuels - a systems perspective
DESCRIPTION
A short presentation on how a transportation company needs to use a system's perspective when evaluating alternative fuels. The MEET model combines Money, Environment, Ethics and Technology.TRANSCRIPT
CC-‐BY Per Olof Arnäs
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transport
Evalua&on of fuels A systems perspec&ve
Per Olof Arnäs
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Housing (7 m2 per person)
Food (self sufficient)
1900
Posessons2011
Källa, delvis: Naturvårdsverket
Housing (47 m2 per person)
Food (import, exo&c fruits etc.)
Skiing equipment
Surfing equipment
Computer
Camera
TV
Satellite receiver
DVD
Video
Mobile phone
Telephone
Mountainbike
Car
Air travels
Food processor
Electric stove
Microwave oven
Dishwasher
Refridgerator/freezer
Washing machine
Summer house
Video games
Lawn mower
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Problem areasEnergy
Environment
Supply
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Demands on alterna&ve fuels
Low environmental impact Cost neutral
High energy content
AccessibilitySufficient volumes
Renewable
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Which fuel is best?
0
25
50
75
100
Fuel A Fuel B
CO2NOxPar2cles
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Systems perspec&veComparing fuels is complex
From a user viewpoint, several different demands need to MEET
A systems perspec&ve is needed
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
MEET-‐model
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Monetary factors
Cost per km
Supply op&ons (several fuel suppliers)
Filling infrastructure
Economic life-‐span of vehicle
Second-‐hand value of vehicle
Maintenance cost
Investment cost
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Environmental proper&es of fuels
Emissions when combus&ng, manufacturing, transpor&ng and handling the fuelCO2, NOx, Par&cles, Hydro carbons, Sulphur etc.
Toxicity
Displacement effectsThe raw material can be needed elsewhere
Renewability
Degradability on leakages and spills
Local environmental effects in produc&on
hMp://aworldofprogress.com/wp-‐content/uploads/2010/01/environment.jpg
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Correct marke&ng
Regional effects
Social effects of produc&on, transport and handling
Displacement effects
Origin of raw material
Ethical factors influencing fuel selec&on
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Standardised specifica&on
Aggrega&on state (liquid, solid, gas)
Agression/corrosion/oxida&on
Temperature proper&es
Lubrica&on proper&esEngine technology
Heat value
Technological proper&es of fuels
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Prerequisites for es&ma&on
No changes in tax regula&ons
Deprecia&on &me for a heavy duty machine is
10-‐16 years
Deprecia&on &me for a heavy vehicle is 5-‐8 years
Comparison with standard diesel (Mk1)
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Money Ethics TechnologyTechnologyInvestment cost Origin Heat value
Maintenance cost Displacement effects ? Engine technology
Second-‐hand value ? ? Social effects Lubrica2on
Economic life-‐span ? Regional effects Temperature
Infrastructure Correct marke2ng ? Corrosiveness
Supply ? Solid/Fluid/Gaseous FCost/km Stand. spec.
BeMer compared to MK 1Worse compared to MK 1EqualNo data?
MONEYENVIRONMENTETHICSTECHNOLOGY
Example of comparisonEnvironment
CO2
NOx
Par2cles
Degradable
Renewable
Displacement effects
Toxicity
?
?
CC-‐BY Per Olof Arnäs
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transport
Renewable fuels
Image: Aspen petroleum
EthanolC₂H₅OH
HydrogenH₂
DMEDimetyl ether
BiogasMethane, CH₄
Synthe&c DieselSynthe&c hydrocarbons (FT-‐diesel)
Vegetabilic oilFAME, for example RME
MethanolCH₃OH
GASESFLUIDS
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Short term, 5-‐10 years
RME/FAME (< 10%)
Synthe&c diesel
Electric hybridsAddi&on enginePower source for equipment
Pine oil
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Long term, 10-‐20 years
MDEMethane Diesel Engine
Biogas
MethanolDMEDimetyl ether
Hydrogen?
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Four strategies to reduce the environmental footprint of transporta&on
Use less fuelEduca&onFeedback/follow-‐up system
U&lise vehicles more efficientlyPlanning systems
Informa&on sharing throughout the chain
Use alterna&ve sources of energyLimited availabilityWarran&es from engine manufacturers
Reduce distances in &meResolve conges&on
Use low-‐intensity periodsRedirect traffic dynamically
Image: Aspen Petroleum
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transportCC-‐BY Per Olof Arnäs
Filling sta&on of the future
TRB 1994
CC-‐BY Per Olof Arnäs
Ins2tu2onen för Teknikens ekonomi och organisa2onAvdelningen för logis2k och transport
Thank youPer Olof Arnäs
about.me/perolofarnas