COPERT III Carla Silva IST, Março 2006

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

2. Copert III

3. 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. 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: Nacional (NUTS 0) / anual Urbano (resolução de 1x1 km2) / horário

5. Estrutura Snap07: Transporte rodoviário Snap08: Transporte não rodoviário (marítimo, ferroviário)

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

7. Poluentes • Grupo I: metodologia detalhada de cálculo de factores de emissão, baseada em diferentes situações de tráfego e condições do motor CO, NOx, VOC, CH4, NMVOC, PM • Grupo II: metodologia baseada no consumo de combustível CO2, SO2, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Se, Zn • Grupo III: metodologia simplificada, devido à ausência de dados NH3, N2O, PAHs, POPs, PCDDs, PCDFs • Grupo IV: metodologia relacionada com NMVOCs Alcanos, alcenos, alcinos, aldeídos, cetonas, cicloalcanos, aromáticos

8. Metodologia Tipo de emissões: ETOTAL = EHOT + ECOLD + EEVAP Para diferentes tipos de vias: ETOTAL = EURBAN + ERURAL + EHIGHWAY Cálculo 3 tipos de emissões: EHOT (i, j, k) = Nj Mj, k  eHOT(i, j, k) ECOLD(i, j) = i, j NjMj  eHOT(i, j)  (eCOLD(i, j) eHOT(i, j) – 1) EEVA (j) = 365  Nj (ed + Sc + Sfi) + R

9. Metodologia

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

11. Emissões a quente

12. Emissões a quente

13. Emissões a frio ECOLD(i, j) = i, j  Nj Mj  eHOT(i, j)  (eCOLD(i, j)  eHOT(i, j) – 1)  Fração km a frio N nº veículos da classe j M km percorridos pelos veículos classe j e no tipo de estrada k eHOT g/km poluente quente i, veículo j, estrada k eCOLD g/km poluente frio i, veículo j, estrada k

14. Emissões a frio

15. Emissõesevaporativas 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. Emissõesevaporativas

17. Metodologia Consumo de Combustível Emissões Totais Parque Automóvel Topografia / Carga Tipo de condução Velocidade média

18. Metodologia Factores de emissão [g/km] Velocidade média COPERT III Tráfego Idade do parque Parque Automóvel Temperatura Declive Carga Emissões totais [g] Programas de controlo de emissões Distância percorrida

19. Dados • 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

20. 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. 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. País a analisar

23. Combustível

24. Temperaturas

25. Pressão de vaporização

26. Motor frio

27. Existência fugas

28. Frota automóvel

29. Circulação

30. Evaporação

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

32. Redução de emissões

33. Degradação do veículo

34. Carga

35. Declive

36. Declive/Carga

37. Gasolina sem chumbo

38. Resultados • Factores de emissão (g/km)

39. FE motor quente

40. FE motor frio

41. FE evaporação

42. Resultados • Emissões (ton)

43. Alguns detalhes... Balanço de combustível

44. Aplicação Correr programa para um caso pratico: A5 (12 km; 100 km/h ou 80 km/h) Oeiras (3 km; 20km/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. Aplicação Parque automóvel: 7 motas, 200 ligeiros, 15 pesadosautocarros, 10 pesados transporte de mercadoria Meet22 para distribuição frota por normas %motas ; %norma/100*nºmotas total

46. Aplicação

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