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EMISSÕES DE CO 2 E EQUIVALÊNCIA ENERGÉTICA PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES (PET) MÁRCIO DE ALMEIDA D’AGOSTO [email protected] UM POUCO DA EXPERIÊNCIA DO PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES DA COPPE/UFRJ NO DESENVOLVIMENTO DE COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS V SIMPÓSIO DE COMBUSTÍVEIS “MATRIZ ENERGÉTICA AUTOMOTIVA – DESAFIOS ATÉ 2020” 20 de junho de 2012 (quarta-feira) Milenium Centro de Convenções, Rua Dr. Bacelar, 1043, Vila Clementino, em São Paulo, SP

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EMISSÕES DE CO2 E EQUIVALÊNCIA ENERGÉTICA

PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES (PET)

MÁRCIO DE ALMEIDA D’[email protected]

UM POUCO DA EXPERIÊNCIA DO PROGRAMA DE ENGENHARIA D E TRANSPORTES DA COPPE/UFRJ NO DESENVOLVIMENTO DE

COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS

V SIMPÓSIO DE COMBUSTÍVEIS“MATRIZ ENERGÉTICA AUTOMOTIVA – DESAFIOS ATÉ 2020”

20 de junho de 2012 (quarta-feira)

Milenium Centro de Convenções, Rua Dr. Bacelar, 1043, Vila Clementino, em São Paulo, SP

1. Panorama do Transporte no Mundo

2. Panorama do Transporte no Brasil

3. Gestão Sustentável do Transporte

4. Combustíveis e Emissão de CO2

SUMÁRIO

4. Combustíveis e Emissão de CO2

5. Projeções – Transporte e Energia no Mundo

6. Opções Brasileiras – Transporte Rodoviário

1. Transporte Público Urbano

2. Transporte Urbano de Cargas

7. Considerações Finais

PANORAMA DO TRANSPORTE NO MUNDO

28%

36%

9%

CONSUMO DE ENERGIA POR ATIVIDADE (2008) 94% Petróleo

96 EJ

6,4 GtCO2

22% Total62% do Petróleo 2.300 Mtoe

2% Biocombustíveis

27%

Indústria Transporte Outros Uso não energético

41%

23%

11%

25%

Rodoviários leves

Rodoviários pesados

Aéreo

Outros

CONSUMO DE ENERGIA POR MODO (2008)

(1) Agricola, comercial, serviço público e residencial

(1)

PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

89,23%

48,96%

33,21%

Divisão Modal

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

Transporte Urbano

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%

Passageiro Carga

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.

0,0%

10,0%

20,0%

Urbano¹

A pé Bicicleta Automóvel Motocicleta Ônibus Trem/Metro Barcas

PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL

Setor de Transporte (145 MM t CO 2)

28% do consumo de energia final (81% fossil – 48% óleo diesel)

(2009)

Consumo de Energia no Setor de Transporte

Rodoviário

92%

Outros modos

1,23% - Ferroviário2,17% - Aquaviário4,59% - Aereo

bunker

diesel

querosene

130 MM t CO2

diesel

diesel

diesel

diesel

diesel

diesel

Gasolina e alcool

PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL

3,0%

4,5%

18,8%

0,2%

Gás natural

Óleo diesel

3,0%

4,5%

18,8%

0,2%

Gás natural

Óleo diesel

28,76% Etanol anidro71,23% Etanol hidratado0,01% Biodiesel

Consumo de Energia no Setor de Transporte

48,4%

1,6%

23,4%

0,1%

4,5%Óleo diesel

Óleo combustível

Gasolina automotiva

Gasolina de aviação

Querosene de aviação

Biocombustíveis

Eletricidade48,4%

1,6%

23,4%

0,1%

4,5%Óleo diesel

Óleo combustível

Gasolina automotiva

Gasolina de aviação

Querosene de aviação

Biocombustíveis

Eletricidade

(2009)

PANORAMA DO TRANSPORTE NO BRASIL

Emissão de Dióxido de Carbono e Poluentes Locais6,4 GtCO2

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)

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE

REDUÇÃO DA INTENSIDADE

DE USO

MUDANÇA PARA MODOS

MAIS EFICIENTES

USO DE TECNOLOGIAS

E COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOSMAIS LIMPOS

DIMINUIÇÃO DO NÚMERO E EXTENSÃO DOS DESLOCAMANTOS.

USO DE MODOS DE MENOR CONSUMO ENERGÉTICO E EMISSÃO DE POLUENTES.

USO DE TECNOLOGIAS COM MENOR CONSUMO DE ENERGIA E/OU COMBUSTÍVEIS MENOS POLUENTES.

COMBUSTÍVEIS E EMISSÃO DE CO 2

Gasolina automotiva

Biodiesel

QAV

Óleo diesel

Óleo combustível

ME

NO

R E

MIS

O D

E C

O2

0 5 10 15 20 25

Etanol hidratado

Gás natural

Gasolina automotiva

tC/TJ

ME

NO

R E

MIS

O D

E C

O0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

Diesel

Gás Natural

Etanol hidratado

kgCO2/km

PROJEÇÕES - TRANSPORTE E ENERGIA NO MUNDO

emtr

ansp

orte

[EJ]

4%11% Gas

Eletricidade

Biocombustíveis

Petróleo

96 EJ

2%

108 EJ116 EJ

40% convencional60% avançado

Con

sum

ode

ene

rgia

em Petróleo

18%

PROJEÇÕES - TRANSPORTE E ENERGIA NO MUNDOem

Tran

spor

te[G

tCO

2]

Rodoviário

Maior eficiencia

Gas

Eletrcidade

Biocombustíveis

Políticascorrentes

Redução

Opç

ões

de M

itiga

ção

em

Aéreo

MarítimoOutros modos

Biocombustíveis

Biocombustíveis

Maior eficiencia

USO DE TECNOLOGIAS E COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS

TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

TRANSPORTE URBANO DE CARGA

OPÇÕES BRASILEIRAS – TRANSPORTE RODOVIÁRIO

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: 90% diesel + 10% diesel de cana de açúcarB20: diesel + biodiesel (éster metílico de óleo de soja)

Motor traseiro , 12 m, PBT = 17t, 80 pass/ veículo

Sistema de Transporte Público Urbano do Rio de JaneiroTipo I

Tipo IIMotor 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

Tipo II

Padron*Total Gross Weight

1,24

1,44

1,64

Po

lue

nte

s lo

cais

Opção intermediáriaEnfoque financeiro

Opção menos adequadaOpção menos adequadaOpção menos adequadaOpção menos adequada

TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

0,64

0,84

1,04

0,037 0,042 0,047 0,052 0,057 0,062 0,067

Po

lue

nte

s lo

cais

Custo operacional/km.capacidade

Diesel AMD30 B20 Diesel-Gás GNC Dedicado Etanol Híbrido

Opção mais adequada

Opção intermediáriaEnfoque ambiental

AMD10

728

1.128

1.528

1.928

Em

issã

o d

e C

O2

Opção intermediáriaEnfoque financeiro

Opção menos adequadaOpção menos adequadaOpção menos adequadaOpção menos adequada

Padron Diesel

TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

-472

-72

328

728

0,037 0,042 0,047 0,052 0,057 0,062 0,067

Em

issã

o d

e C

O2

Custo operacional/km.capacidade

Diesel AMD30 B20 Diesel-Gás GNC Dedicado Etanol Híbrido

Opção mais adequada Opção intermediáriaEnfoque ambiental

AMD10

TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

-120%

-100%

-80%

-60%

-40%

Diesel AMD10 B20 Diesel-Gás GNC-Dedicado Etanol Híbrido

Investimento Adicional Poluentes Locais CO2

TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

Teste com ônibus diesel-gas (24 meses)

TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

1,71%

Teste de 20 ônibus utilizando 30% de diesel de cana de açúcar (12 meses)

-2,%

TRANSPORTE URBANO DE CARGA

Coleta de lixo, PBT = 26t, 19m 3

Diesel-hdraulico, 10% de acréscimo nos custos de capital15% a 30% redução de consumo

Distribuição de bebidas, PBT = 17t, 10 estradosDistribuição de bebidas, PBT = 17t, 10 estradosDiesel-biodiesel (bi-fuel), IS = 87%Custos adicionais do biodiesel: 50%

Distribuição de alimentos, PBT= 16t, baú de alumíni oDiesel + biodiesel: de B20 a B100Diesel + diesel de cana de açúcar: de AMD20 a AMD100

200%

250%

300%Intervalo de

intensidade de

uso da

COMLURB

Menor rendimento e maior redução de consumo

TRANSPORTE URBANO DE CARGA

Coleta de lixo

0%

50%

100%

150%

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

CC + CM Eco1 Eco2

1500 2600

Intensidade de uso [km/mês]

Maior rendimento e menor redução de consumo

80%

100%

120%

+ 10% nos custos operacionais37%

54%

15%

36%

TRANSPORTE URBANO DE CARGA

Distribuição de bebidas

0%

20%

40%

60%

80%

CO NMHC Nox MP CO2

Óleo diesel Biodiesel (Duplo combustível)Diesel Biodiesel (dual fuel)

83%

100%

105%

110%

Cu

sto

/Fre

te

7%

17% margem 7% margem

Frete máximo

Frete mínimo

5%

TRANSPORTE URBANO DE CARGA

Distribuição de alimentos

85%

90%

95%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Cu

sto

/Fre

te

% de bicombustível utilizado

Custo de transporte (Bx) Custo de transporte (AMDx) Custo de transporte (Bx) + admFrete min Frete max

7% margem

5% margem

CO (-7%), PM (-2%), HC (-4%), NOx (-5%), CO2 (-16%)

CO (-21%), PM (-8%), HC (-18%), NOx (-16%), CO2 (-100%)

CONSIDERAÇÕES FINAIS

1. O Brasil é líder mundial no uso de biocombustíveis para

transporte e tem feito disso um exemplo para o Mundo;

2. O Brasil tem um conjunto amplo de oportunidades para

desenvolver e aplicar tecnologias e combustíveis mais limpos;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.

LABORATÓRIO DE TRANSPORTE DE CARGA - LTC

EMISSÕES DE CO2 E EQUIVALÊNCIA ENERGÉTICA

UM POUCO DA EXPERIÊNCIA DO PROGRAMA DE ENGENHARIA D E TRANSPORTES DA COPPE/UFRJ NO DESENVOLVIMENTO DE

www.ltc.coppe.ufrj.brCoordenador: Márcio de Almeida D’Agosto

[email protected]

Centro de Tecnologia, Bloco H, Sala 119Cidade Universitária, Ilha do Fundão,

CEP: 21.949-900 – Rio de Janeiro – RJTel: (21) 2562-8139 / 2562-8129

Junho/2012.

TRANSPORTES DA COPPE/UFRJ NO DESENVOLVIMENTO DE COMBUSTÍVEIS MAIS LIMPOS

E1

Slide 24

E1 Numero da fonte 28Emmanuela; 01/08/2010