LABORATÓRIO DE TRANSPORTE DE CARGA PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTE/COPPE/UFRJ

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LABORATÓRIO

DE TRANSPORTE DE CARGA

PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTE/COPPE/UFRJ

Dezembro/2012

SUSTENTABILIDADE

NO TRANSPORTE DE

CARGA

UMA OPÇÃO

ECOEFICIENTE PARA

INTEGRAÇÃO LOGÍSTICA

MÁRCIO DE ALMEIDA D’AGOSTO

dagosto@pet.coppe.ufrj.br

Sustainability in Freight Transport – An Eco-efficient Option for Logistic Integration

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SUMÁRIO

SUMARY

1. Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia

COPPE/UFRJ

2. Programa de Engenharia de Transportes – PET

Transportation Engineering Program

3. Laboratório de Transporte de Cargas – LTC

Freight Transport Laboratory

4. Panorama do Transporte de Carga – Brasil e RJ

An Overview of Freight Transport – Brazil & RJ

5. Transporte de Carga e Logística

Freight Transport and Logistics

6. Gestão Sustentável do Transporte de Carga

Freight Transport Sustainable Management

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A COPPE é o mais importante centro de pesquisa de engenharia e educação na América Latina. Seus programas já concederam mais de 11,5 mil títulos de Mestrado e Doutorado e tem 116 modernos laboratórios, que, juntos, constituem o complexo maior do país laboratório de engenharia.

INSTITUTO ALBERTO LUIZ COIMBRA DE

PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA

 Engenharia Biomédica / Biomedical Engineering  Engenharia Civil / Civil Engineering

 Engenharia Elétrica / Electrical Engineering  Engenharia Mecânica / Mechanical Engineering

 Engenharia Metalúrgica / Metallurgical and Materials Engineering  Engenharia Nuclear / Nuclear Engineering

 Engenharia Oceânica / Ocean Engineering  Planejamento Energético / Energy Planning

 Engenharia de Produção / Production Engineering  Engenharia Química / Chemical Engineering

 Engenharia de Sistemas de Computação / System and Computers Engineering  Engenharia de Transportes / Transportation Engineering (PET)

3.000 alunos /

3.000 students –

300 professores

/ 300 professors

COPPE is the most important center of engineering

research and education in Latin America. The institution has awarded over 11,5 thousand Master and Doctorate degrees and has 116 modern laboratories, which together constitute the country’s largest engineering laboratory complex.

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PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES

TRANSPORTATION ENGINEERING PROGRAM

PET is one of the 12 programs that compose COPPE/UFRJ. Ranked by CAPES as level 5, the highest level reached amongst postgraduation courses in transportation engineering in Brazil,

the program has taken a prominent position in the production and dissemination of scientific and technical knowledge in the country.

O PET (PROGRAMA DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES) é um dos 12 programas que compõem a COPPE/UFRJ. Avaliado pela CAPES como nível 5, o maior nível alcançado dentre as pós-graduações de engenharia de transportes do país, o programa tem assumido destacada posição na produção e propagação de conhecimento técnico e científico no Brasil.

AREAS DE PESQUISA /

RESEARCH AREAS

:

Engenharia de Tráfego

/ Traffic Engineering

Planejamento de Transporte /

Transport Planning

Transporte de Carga / F

reight Transport

Transporte e Meio Ambiente

/ Transport and the Environment

Transporte Público /

Public Transport

Transporte Ridoviário

/ Roadway Transport

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LABORATÓRIO DE TRANSPORTE DE CARGAS

LINHAS DE PESQUISA /

RESEARCH LINES

:

Planejamento de Transportes de Cargas

Freigh Transport Planning

Jogos e Simulações

Business Games and Simulation

Transporte, Energia e Meio Ambiente

Transport, Energy and Environment

Centro de Estudo de Caminhões

Truck Studies Center

The LTC aims to develop research within public and private sectors in the freight transport area and to support and complement the training of human resources promoting their continuous improvement.

O Laboratório de Transporte de Carga (LTC) tem como missão desenvolver pesquisa no âmbito público e privado na área de transportes de carga e apoiar/complementar a formação de recursos humanos, promovendo seu aperfeiçoamento contínuo.

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PANORAMA DO TRANSPORTE DE CARGA

AN OVERVIEW OF FREIGHT TRANSPORT

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% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% Passageiro Carga 89,23% 48,96% 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.}

BRASIL

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PANORAMA DO TRANSPORTE DE CARGA

AN OVERVIEW OF FREIGHT TRANSPORT

Setor de Transporte /

Transport sector

(145 MM t CO

₂

)

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

28% of final use of energy (81% fossil – 48% diesel)

Rodoviário

92%

Outros modos

1,23% - Ferroviário

2,17% - Aquaviário

4,59% - Aereo

(2009)

bunker diesel querosene 130 MM t CO₂ diesel diesel diesel diesel diesel diesel Gasolina e alcool

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PANORAMA DO TRANSPORTE DE CARGA – RJ

AN OVERVIEW OF URBAN FREIGHT TRANSPORT - RJ

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 10 5ve íc u lo s Anos

Caminhões leves Caminhões médios Caminhões pesados Ônibus urbanos Ônibus rodoviário

20% 8% 30% 38% 4% 2010

Evolução da frota estimada de veículos pesados por categoria

Evolution of the estimated fleet of heavy duty vehicles

Source: IAVAERJ, 2011

Light trucks Medium size trucks Heavy duty trucks Transit buses Roadway buses

58%

19.271 7.229 31.462 38.064 4.229

2.190 mil m3_{óleo diesel consumido (2011)}_{/diesel oil consumption (2011)}

70% cidade / in city

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CONSUMO DE COMBUSTÍVEL /

FUEL CONSUMPTION

-500 1.000 1.500 2.000 2.500 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Co n su m o d e d ies el ( 10 3 m 3 ) Anos Comerciais Leves Ônibus Urbanos Ônibus Rodoviários Caminhões Leves Caminhões Médios Caminhões Pesados Light trucks Medium size trucks Heavy duty trucks Transit buses Roadway buses

Light commercial vehicles

PANORAMA DO TRANSPORTE DE CARGA – RJ

AN OVERVIEW OF URBAN FREIGHT TRANSPORT - RJ

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% CO NMHC MP NOx CO2

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TRANSPORTE DE CARGA E LOGÍSTICA

FREIGHT TRANSPORT AND LOGISTICS

Loja 1 Loja 3 CD Loja 4 Loja 5 Loja 2

LOGÍSTICA:

10% a 12% PIB (Mundo)

/ 10% to 12% GDP (World)

20% a

25% do PIB (Brasil)

/ 20% to 25% GDP (Brazil)

5% a 15% custos /

5% to 15% costs

15% a 35% custos

/ 15% to 35% costs

CONSUMO DE ENERGIA PODE SER EQUIVALENTE AO PROCESSO PRODUTIVO

ENERGY CONSUMPTION CAN BE EQUAL TO THAT OF PRODUCTIVE PROCESS

(1/3 – 1/3)

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GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

Crescimento econômico Economic Growth Equidade social Social equity Proteção ambiental Environmental Protection Sustentabilidade Sustainability

Gestão

Business Management

Operação

Fleet Operation

OPORTUNIDADE

OPPORTUNITY

DESAFIO

CHALLENGE

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GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

ATIVIDADE

ACTIVITY

INTENSIDADE

INTENSITY

INFRA

ESTRUTURA

STRUCTURE

ENERGIA

FUEL

MÉTODO ASIF - IPCC

ASIF METHOD - IPCC

OIL

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GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

Alternativas analisadas CO NOx MP THC1 _RCHO (t) % (t) % (t) % (t) % (t) % Situação Base 87.390 48.966 852 17.013 318 Redução da atividade em 5% 82.766 -5,29% 46.536 -4,96% 811 -4,89% 16.158 -5,03% 300 -5,45% Redução da atividade em 10% 78.024 -10,72% 44.090 -9,96% 769 -9,79% 15.294 -10,10% 284 -10,74% Notas: 1_{Considera NMHC}

escapamento + NMHCevaporativo + CH4, 2 Considera 95% de óleo diesel e 5% de biodiesel

REDUZINDO A ATIVIDADE – MENOS VIAGENS

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GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

112,0 1663,1 482,8 283,6 0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 1400,0 1600,0 1800,0

Hidroviário Ferroviário Rodoviário Dutoviário*

M odos de transporte C o n s u m o d e e n e rg ia [M J /1 0 0 0 .t .k m ]

Ref.: Leal Jr. e D´Agosto (2010) Exportação de Etanol/São Paulo

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GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

Custo Tempo Perdas Consumo CO HC NOx MP CO2 Rodo-Ferro 99% 100% 100% 53% 94% 75% 56% 90% 53% Rodo-Ferro-Rodo 100% 92% 79% 58% 100% 81% 61% 99% 58% Rodo-Ferro-Rodo-Conteiner 76% 62% 18% 47% 89% 69% 51% 100% 47% Rodo 78% 11% 27% 100% 97% 100% 100% 55% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

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GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

USO DE COMBUSTÍVEIS E TECNOLOGIAS MAIS LIMPAS

THE USE OF CLEANER FUELS AND TECHNOLOGIES

PROCONVE P5

PROCONVE P7

Limtes (g/kW.h)

CO

HC

NOx

PM

2,1

0,66

5,00

0,10

Limites (g/kW.h) *

CO

HC

NOx

PM

1,5

0,46

2,00

0,02

2012

29%

30%

60%

80%

PROCONVE L5

PROCONVE L6

Limites (g/km)

CO

HC

NOx

RCHO

2,0

0,05

0,12

0,02

Limites (g/km)

CO

HC

NOx

RCHO

1,3

0,05

0,08

0,02

2016

35%

33%

(17)

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 1980 1990 2000 2010 1 0 ³ t d e M P Ano

Automóveis Motocicletas Comerciais Leves Otto Comerciais Leves Diesel Ônibus Urbanos Ônibus Rodoviários Caminhões Leves Caminhões Médios Caminhões Pesados

-5 10 15 20 25 30 35 1980 1990 2000 2010 10 ³ to n e la d a s d e N O x Ano

Automóveis Motocicletas Comerciais Leves Otto Comerciais Leves Diesel Ônibus Urbanos Ônibus Rodoviários Caminhões Leves Caminhões Médios Caminhões Pesados

NO

_x

MP

USO DE COMBUSTÍVEIS E TECNOLOGIAS MAIS LIMPAS

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Coleta de lixo, PBT = 26t, 19m3

Diesel-hidraulico

10% de acréscimo nos custos de capital 15% a 30% redução de consumo

Distribuição de bebidas, PBT = 17t, 10 estrados

Diesel-biodiesel (bi-fuel), IS = 87% Custos adicionais do biodiesel: 50%

Distribuição de alimentos, PBT= 16t, baú de alumínio

Diesel + biodiesel: de B20 a B100 Diesel + diesel de cana de açúcar: de AMD20 a AMD100

Waste collection, TGW = 26ton, 19m3

Diesel-hydraulic hybrid-drive 10% increase capital costs 15% to 30% energy savings

Beverages distribution, TGW = 17ton

Diesel or biodiesel (soybean methyl ester) IS = 87%

Biodiesel additional costs: 50%

Food distribution, TGW = 16ton

Diesel + biodiesel: from B20 to B100 Diesel + sugarcane diesel: from AMD20 to AMD100

Distribuição de bebidas O tamanho certo do veículo.

Beverage distribution

The right size of the vehicle.

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

(19)

0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 CC + CM Eco1 Eco2 Range of COMLURB activity intensity 1500 ₂₆₀₀

Activity intensity [km/month]

Bigger fuel economy + smallest energy savings

Smallest fuel economy + bigger energy savings

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

(20)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

CO

NMHC

Nox

MP

CO2

Óleo diesel

Biodiesel (Duplo combustível)

+ 10% total operating costs

Diesel Biodiesel (dual fuel)

37%

54%

15%

36%

83%

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

(21)

85%

90%

95%

100%

105%

110%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

C u st o /F re te

% de bicombustível utilizado

Custo de transporte (Bx)

Custo de transporte (AMDx)

Custo de transporte (Bx) + adm

7%

margem / margin

17% margem / margin 7% margem / margin

Maximum shipping cost

Minimum shipping cost 5% margem /margin / Cost / S hipping / % of biofuel used Transport cost (Bx) CO (-7%), PM (-2%), HC (-4%), NOx (-5%), CO2 (-16%) CO (-21%), PM (-8%), HC (-18%), NO_x (-16%), CO₂ (-100%)

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

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

Custo operacional Consumo de energia Poluentes locais Emissão de CO2

39%

71%

58%

71%

Caminhão Médio Comercial Leve

Medium Size Truck Light Commercial Vehicle

Operational costs Fuel consumption Local pollutants CO2 emissions

GESTÃO SUSTENTÁVEL DO TRANSPORTE DE CARGA

FREIGHT TRANSPORT SUSTAINABLE MANAGEMENT

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