Centro di ricerca per il Trasporto e la Logistica

Settimana UNESCO di Educazioneallo Sviluppo Sostenibile 20105 novembre 2009

Francesco Filippi

La innovazione nei trasporti e la green logistics

Il CTL

Istituito nel 2003 dal Ministero della Ricerca come Centro di Eccellenza nazionale.

Il CTL ha un approccio inter – disciplinare, con competenze dell’ingegneria civile, meccanica, energetica, informatica, telecomunicazioni.

Circa 30 tra docenti e ricercatori partecipano alle attività del CTL.

CTL “Vehicle Research Group”

Un approccio scientifico interdisciplinare al veicolo per migliorarne le prestazioni e ridurne gli impatti:

• Consumi• Emissioni• Sicurezza

La ricerca ha avuto finanziamenti Honda Italia, ENEA e CE con i progetti HOST e SafetyNet.

I temi

Il veicolo elettrico

Il veicolo ibrido

La green logistics

Le auto elettriche AE

“Electric cars, though a welcome development, are neither as useful nor as green as their proponents claim”The Economist, 9 ottobre 2010

L’efficienza energetica delle AE

21

25

83

Auto diesel

EVAuto benzina

2715Well-to-Wheel

7218Tank-to-Wheel

3783Well-to-Tank

Tipi di auto elettrica e ibrida

* Prezzi al netto del sussidio di stato fino a 7.500 $

-20Ibrida2012Toyota PriusPlug-in

-160Elettrica batteriaMetà 2011Renault

Fluence

32.78064Elettrica batteriaFine 2010GM Chevrolet

Ampera

32.800160Elettrica batteriaFine 2010Nissan Leaf

30.500160Elettrica batteriaAprile 2010Mitsubishi

iMieV

Prezzo US $*

Km solo elettrico

TecnologiaInizio vendite

Auto

Alcune noteLe previsioni di penetrazione del mercato sono 20% di AE e ibride.Il rinnovo del parco auto inglese con AE costa 170 miliardi di € di sussidi e riduce le emissioni di CO2 del 2%. La stessa cifra potrebbe cambiare l’intero sistema di generazione di elettricità con il fotovoltaico e ridurre le emissioni di 1/3.Il solo modo efficiente di ridurre le emissioni di CO2 è la “carbon tax”.

CTL – Honda Italia

2 contratti di ricerca:1. Adattare il sistema di monitoraggio del

CTL alle auto Honda2. Valutare gli impatti delle auto ibrida (Euro

IV), IMA (Euro III), Civic 2.0 (Euro IV) in città

Acquisizione dati GPS (velocità, posizione)Ambiente (pressione, temperatura, umidità)Principali parametri motoristici (rpm, velocità, posizione del cambio, flusso aria, rapporto aria - benzina, carico motore, temperatura del catalizzatore e dei gas di scarico, pressione)Emissioni (CO2, CO, HC, NOx)

Il sistema di monitoraggio

Il sistema di bordo

Visualizzazione di un viaggio

Acquisizione delle emissioniHoriba JapanOn-board emissions measurement systemOBS 1300

± 0.00150.08-NOx g/km

± 0.00150.10-HC g/km

± 0.03001.00-CO g/km

± 6.0000-109–184CO2 g/km

HoribaOBS 1300

± 0.5000-4.6–7.8Benzina l/100kmOBD-CAN

ErroreEuro IVlimiti

NEDCMisuraStrumento

Accuratezza degli strumenti

Il giro di provaLunghezza: 4.6 kmPresenza di pendenze, intersezioni semaforichee tratti a velocità elevataPercorso da 20 guidatori2 volte ciascuno3 veicoli testati: Honda Hybrid, IMA e 2.0 16v

Inizio

CTL SW Acquisition 5.1

Ibrido(Euro IV)

IMA(Euro III)

Civic 2.0(Euro IV)

Consumi su strada(Consumi NEDC*)

l/100km8.15(4.6)

9.96(4.9)

12.59(7.8)

Consumi e emissioni di CO2

* New European Driving Cycle

Euro IVlimiti

Ibrido IMA Civic 2.0

CO g/km 1.00 0.194 0.529 1.950

HC g/km 0.10 0.004 0.047 0.027

NOx g/km 0.08 0.039 0.101 0.158

Emissioni

Ibrido IMA Civic 2.0

Consumi

0102030405060

6.5-7.

57.5

-8.5

8.5-9.

59.5

-10.5

10.5-

11.5

11.5-

12.5

12.5-

13.5

13.5-

14.5

>14.5

% giri

km/l

Emissioni di CO

0

20

40

60

80

0.0-0.

250.2

5-0.5

0.5-0.

750.7

5-11-1

.251.2

5-1.5

1.5-1.

751.7

5-22-2

.252.2

5-2.5

2.5-2.

752.7

5-33-3

.25>3

.25

EURO IV limitiper CO [g/km]

Ibrido IMA Civic 2.0

% giri

gr/km

Emissioni di NOx

Ibrido IMA Civic 2.0

010203040506070

0-0.02

0.02-0

.040.0

4-0.06

0.06-0

.080.0

8-0.1

0.1-0.

120.1

2-0.14

0.14-0

.160.1

6-0.18

0.18-0

.20.2

-0.22

0.22-0

.24>0

.24

EURO IV limitiper NOx [g/km]

gr/km

% giri

Consumi

Deviazione standard dell’accelleratore %

l/100 km

Ibrido IMA Civic 2.0

Emissioni di CO g/km

Deviazione standard dell’accelleratore %

Ibrido IMA Civic 2.0

Limits

g/km Emissioni di NOX

Deviazione standard dell’accelleratore %

Ibrido IMA Civic 2.0

Valutazione dal punto d vista dell’utente:• Costo di acquisto• Consumi (1.208 €/l)Costi esterni• “Handbook on estimation of external costs

in the transport sector” EC, 2008• CO2=25 €/t; • CO=0 €/t; HC=1.100 €/t; NOx=5.700 €/t

Valutazione della Sostenibilità

• Ambiente urbano

• 6% discount rate

• 250,000 km su 14 anni

• Trascurabili i costi di manutenzione

Ipotesi di calcolo

Costi in € Ibrido IMA Civic 2.0

Acquisto 24770 21900 21900

Benzina attualizzato 16532 20204 25556

Costi totali 41302 42104 47456

Costi dell’utente

Costi attualizzati €

Ibrido IMA Civic 2.0

CO2* 1177.44 1460.93 1618.86

HC 0.74 8.68 4.93

NOx 37.34 96.70 151.28

Costi totali € 1215.52 1566.32 1775.07

Costi esterni

L’auto ibrida

Il motore, assistito dal motore elettrico nei transitori, riduce l’emissioni.

Limita la dipendenza dell’emissioni dallo stile di guida.

Ritarda l’emissioni dovute all’eccesso di benzina per l’acceleratore a tavoletta.

Può eliminare l’eccesso nell’uso dell’acceleratore.

L’ibrido e l’IMA consumano meno del Civic 2.0 e sono leggermente meno costosi per l’utente.I costi esterni non sono stimati, dal manuale della CE, abbastanza elevati da dre un sensibile vantaggio ai veicoli più puliti.Basato sulle nostre analisi un veicolo senza emissioni potrebbe giustificare un costo maggiore del Civic 2.0 di non più di €1775.

I risultati

La green logistics

Esaminare i modi per rendere efficiente il sistema logistico e per ridurre i gas serra.

Stimare la produzione di gas serra della supply chain dal produttore al consumatore, la cosiddetta carbon footprint.

Standard e validazione delle misure I metodi di calcolo sono ancora in una fase sperimentale.

Occorre definire i confini di ciascuna azienda per assegnare le responsabilità delle emissioni, un sistema di verifica, validazione e comunicazione.

Come impegnare le aziende? “regulation through revelation”

Standard di misure oggi disponibili includono:• BSI + Carbon Trust – PAS 2050• ISO 14064• Global Reporting Initiative• World Business Council For Sustainable Development• DEFRA, Environmental KPIs

Esempio di Supply ChainGrano

ProduzioneFarina

Altriprodotti

Altri ingredientiMateriali imballaggi Imballaggi

DC

Rivendita

Deposito

Consumo

Pastificio

Rifiuti

Rifiuti

Rifiuti

Interventi sulla Supply Chain

Fattibilità alta

Bassa Efficacia Alta

Attivare fonti vicineAumentare consegne a domicilio

Ridurre la congestione

Reverse Logistics/Riciclaggio

Edifici ecosostenibili

Cambio modo di trasporto

Formazione e informazioneOttimizzazione reti

Imballaggi

Low Carbon: Industria

Tecnologie veicoli

Develocizzare Supply ChainLow Carbon: Agricoltura

Supply Chain Carbon FootprintRisultati principali:• L’emissioni rappresentano il 5 ÷ 15% del

ciclo di vita di un prodotto.• Gli interventi indicati possono dimezzare

l’emissioni.• I determinanti della decarbonizzazione

della supply chain sono le regolazioni, i prezzi dei carburanti e la consapevolezza del pubblico.

Efficienza energetica e emissioni per modo di trasporto

tCO2e/tkmMJ/tkm 7 ÷ 21 0,1 ÷ 0,3 Vie d’acqua

68010,0Aereo1802,7Strada180,3Ferrovia

Emissioni per modo di trasporto

kgCO2e/tkm

Riduzione dei consumiStrategie per la motrice – 12%Strategie per il semirimorchio – 11%

Innovazione di prodottoImballaggio facile

Volume minore

Trasporti economici

Operatori del trasporto e logistica

• Rapida adozione delle nuove tecnologie.• Migliorare la formazione e l’informazione.• Passare ai modi di trasporto più efficienti.• Offrire soluzioni di riciclaggio.• Promuovere compensazioni a spedizioni

che riducono le emissioni.• Crescere dimensionalmente e/o trovare

accordi di collaborazione.

Imprese industriali

• Analizzare la supply chain e ridurre le emissioni con la ricerca di alternative e la collaborazione di tutti.

• Migliorare la gestione dell’inventario, dei trasporti e degli ordini.

• Ridurre gli imballaggi e i volumi.• Investire in infrastrutture ecosostenibili.• Facilitare il riciclaggio nella supply chain.

Amministratori pubblici

• Allineare le tariffe alle emissioni.• Determinare i metodi di misura e gli

standard delle etichette• Sostenere misure, analisi e interventi di

decarbonizzazione.• Investire sulla rete per eliminare i colli di

bottiglia, ridurre i percorsi stradali e facilitare il consolidamento.

• Facilitare il riciclaggio nella supply chain.