Modelação de mobilidade, eficiência energética e poluição atmosférica

Abstract

Inicialmente foi elaborada uma descrição das tendências mundiais e nacionais em termos de produção e consumo de energia, consequentes impactes do uso da energia e ainda contribuição do sector dos transportes no consumo mundial de energia. Após uma análise à bibliografia e aos modelos disponíveis, concluiu-se não haver nenhum compatível com os objectivos deste projecto. Analisaram-se vários modelos de cálculo de emissões, tentando perceber os seus princípios fundamentais. Decidiu-se utilizar as equações do relatório ARTEMIS para calcular as emissões de poluentes e o consumo de combustível dos veículos pesados de passageiros. Tendo em vista o cálculo das emissões de poluentes e o consumo de combustível, foram desenvolvidos três modelos de cálculo para veículos pesados de passageiros. Estes modelos permitem calcular as emissões dos seguintes poluentes: monóxido de carbono; dióxido de carbono; óxidos de azoto; material particulada; compostos orgânicos voláteis e ainda o consumo de combustível, recorrendo aos seguintes dados de entrada: Idade de veículo; velocidade média; distância percorrida; percursos efectuados. Utilizando estes modelos, foram calculadas as emissões de poluentes e o consumo de combustível para a actual frota de veículos responsável pelo transporte público da Câmara Municipal do Fundão, assim como as emissões de poluentes e o consumo de combustível de um cenário alternativo, constituído por veículos mais recentes (EURO 5). Os resultados obtidos através da aplicação dos modelos mostram que: a) Quando se comparam os veículos de classe de emissão convencionais com os veículos de classe de emissão mais recentes, os veículos pesados de passageiros apresentam uma redução substancial das emissões dos poluentes CO, NOX PM e COV; b) As emissões de CO2 e consumo de combustível estão directamente relacionadas e diminuem praticamente na mesma proporção; c) Com a substituição da actual frota de transportes públicos, por uma frota constituída por veículos de classe de emissão EURO 5 se conseguiriam reduções anuais de: 94,92% das emissões de CO; 76,34% das emissões de NOX; 93,17% das emissões de PM; 98,04% das emissões de COV; d) A aplicação do cenário alternativo permitiria uma poupança anual de 14 mil euros em combustível e 29,5 toneladas de CO2. Para além das conclusões retiradas através dos resultados do modelo, concluiu-se ainda que as informações relativas aos transportes públicos estão dispersas por várias instituições, pelo que será conveniente, nomeadamente, entrar em contacto directo com empresas transportadoras e realizar inquéritos às populações. Os modelos desenvolvidos permitem obter os resultados desejados e têm o potencial para utilização futura em outros estudos nestes domínios.

Initially a description of global and national trends was elaborated in terms of production and consumption of energy, the resulting impacts of its use and also the contribution of the transport sector in the global energy consumption. A first survey on the literature and available models showed no compatibility with the goals of the present project. After reviewing several models for calculating emissions, in an attempt to understand their basic principles, we decided to use the equations of the ARTEMIS report to calculate pollutant emissions and fuel consumption of heavy passenger cars. In order to calculate pollutant emission and fuel consumption, we developed three models to calculate heavy passenger cars emissions. These models calculate the emissions of the following pollutants: carbon monoxide; carbon dioxide; nitrogen oxides; particulate material; volatile organic compounds and also fuel consumption, using the following input data: age of vehicle; average speed; distance traveled; journeys made. Using these models, pollutant emissions and fuel consumption were calculated for the current fleet of vehicles responsible for public transport in Fundão municipality, as well as estimates of pollutant emissions and fuel consumption of an alternative scenario, using modern vehicles (EURO 5). The results obtained through application of the models show that: a) When comparing emissions of conventional class vehicles with modern vehicles, the heavy passenger cars have a substantial reduction in emissions of the pollutants CO, NOx, PM and VOC; b) CO2 emissions and fuel consumption are directly related and decrease in about the same proportion; c) With the replacement of the existing public transport fleet for a fleet consisting of vehicles of emission class EURO 5, annual reductions could be achieved: 94.92% of CO emissions; 76.34% of NOx emissions; 93.17% of PM emissions; 98.04% of VOC emissions; d) The application of the alternative scenario would result in annual savings of EUR 14000 in fuel and 29.5 tonnes of CO2. In addition to the conclusions drawn from the model results, we concluded that the information relative to public transport is scattered by various institutions; researchers should get in direct contact with carriers and make surveys directed to the population. The developed models reached the defined goals and have the potential to be used in the future for other related research.