COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS

Presentación del tema: "COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS"— Transcripción de la presentación:

1 COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS
XXVII CONGRESO INTERAMERICANO DE INGENIERIA SANITARIA AMBIENTAL 3 al 8 de Diciembre de Porto Alegre - Brasil AUTOR: Ing. Julio E. Vassallo Laboratorio de Control de Emisiones Gaseosas Vehiculares (LCEGV) Dirección de Control de la Contaminación – SDSyPA COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS Experiencia y Datos Técnicos del GNC en la Argentina Emisión por fuentes móviles: Legislación Argentina Características del parque automotor GNC: Tecnología incorporada y disponible Uso del GNC ventajas y limitaciones Evolución de las tecnologías alternativas en el mercado actual Análisis “well to wheel” de combustibles alternativos Estimación del cambio en la carga de contaminantes Conclusiones SDSyPA - LCEGV

2 Legislación Argentina
Ley Decreto 779/95 SDSyPA - LCEGV

3 Renovación del Parque Automotor
Evolución Mercado Interno Renovación del Parque Automotor Plan Canje (1999): Retiro vehículos de una antigüedad promedio de 24 años Ley Se incorporó al parque el 36%de los vehículos que lo componen Se incorporó al parque el 20 % de vehículos que lo componen SDSyPA - LCEGV

4 DISTRIBUCION Composición Estimada del Parque Automotor Argentino vehículos SDSyPA - LCEGV

5 DISTRIBUCION DEL CRECIMIENTO
Evolución de la Produccion Automotriz Argentina SDSyPA - LCEGV

6 GNC: Tecnología Incorporada y Disponible
GNC: Tecnología Incorporada y Disponible SDSyPA - LCEGV

7 Emisiones de Vehículos livianos convertidos a GNC
Emisiones de Vehículos livianos convertidos a GNC Análisis de emisiones de escape ejecutados sobre automóviles bi-fuel en Argentina Laboratorio de Control de Emisiones Vehiculares – INSTITUTO NACIONAL DEL AGUA Y EL AMBIENTE Pre1995 Tecnología Incorporada en ARGENTINA 95/96 97/2000 Hidrocarburos No Metanicos ** Valores promedio obtenidos de una flota de 150 vehículos 0 Km SDSyPA - LCEGV

8 GNC: Ventajas Alto numero de Octano (ROM= 120) Bajo Costo relativo
Permite su incorporación directa al motor ciclo Otto a un costo relativamente bajo (Sistemas Bi-fuel) con una eficiencia importante cuando se puede aprovechar al maximo la relación de Compresión (Motores Dedicados). Bajo Costo relativo Permite programar la reducción planificada de contaminantes nocivos para la salud y gases de efecto invernadero (conversión nafta-GNC) sin afectar la capacidad productiva del país, alentando y permitiendo solventar el funcionamiento del programa mediante la diferencia de precios frente a los combustibles líquidos (mejorado por la estructura impositiva en el caso de Argentina) dejando un saldo de petróleo exportable en países que cuentan con reservas importantes de ambos recursos. Contaminación La reducción importante de gases tóxicos emitidos a la atmósfera (CO, NMHC y Partículas) obtenida sin la necesidad de incorporar sistemas de postratamiento lo hacen por si solo un combustible ideal para países en vías de desarrollo en donde los controles I/M y de durabilidad en el mundo real son aún escasos o sumamente inefectivos(Control de concentraciones en ralentí) como para detectar la degradación de los mismos. La menor emisión de CO2 comparado con la nafta (20-25% menos) permiten una notoria reducción en la emisión de gases de efecto invernadero cuando se convierte una importante parte del parque automotor liviano. SDSyPA - LCEGV

9 GNC: Limitaciones Baja Autonomía Disponibilidad de Tecnología
El estado gaseoso que le confiere las propiedades que permiten lograr una combustión mas completa, resta eficiencia en el almacenamiento y aumenta el peso en el vehículo, agrabado esto por la necesidad de contar con un depósito de combustible líquido en sistemas bi-fuel. Un cilindro de 50 litros (volumen similar al empleado para la nafta) le otorgan a un vehículo liviano una autonomía promedio de 140 km. en vehículos pesados se puede adicionar gran capacidad de almacenamiento (mayor espacio disponible). Disponibilidad de Tecnología Motores dedicados o con diseño especifico para GNC: La incorporación de la tecnología optimizada (Potencia, consumo, marcha y contaminación) a costos amortizables es una variable fundamental para el éxito del programa en todos sus objetivos. El sistema bi-fuel es recomendado por el Banco Mundial como una tecnología de transición hacia el motor dedicado que permite explotar mas efectivamente las ventajas del GNC. En Argentina el costo de motores pesados GNC es un 10 o15%superior al diesel. Contaminación: La mayor emisión de NOx en relación a la nafta (puede llegar duplicarse sin diseño especifico), la importante emisión de metano no quemado y las consecuentes emisiones (evaporativas y de escape) generada por mantener la nafta en los sitemas bi-fuel (arranque a nafta) son problemas que presenta el GNC principalmente en la conversión con escasa tecnología de vehículos antiguos Cilindros: Los cilindros de acero son adecuados por seguridad y costo pero incorporan un peso importante al vehículo (hasta 1200Kg en vehículos pesado), la disponibilidad de cilindros livianos a costos amortizables permite mejorar el consumo, manejo y seguridad (aceleración y freno) Estaciones de servicio: El tiempo de llenado es una variable importante, los sistemas de llenado rapido permiten completar la operación en 5 o 10 minutos pero su costo es importante En Argentina la menor diferencia existente entre el Diesel y el GNC hace que este sea un costo más dificil de amortizar para flotas de transporte pesado Red de Distribución La baja autonomía restringe la utilización del GNC si no se cuenta con una red de distribución lo suficientemente extendida y lo hace particularmente apto para centros urbanos. Los costos de una red de distribución pueden resultar sumamente importantes en países en los que el uso del gas natural con otros fines (industrial, calefacción, cocina etc) no ha sido muy desarrollado. SDSyPA - LCEGV

10 DIESEL: PARTICULAS Informes sobre efectos en la salud :
Environmental Protection Agnecy California Air ResourcesBoard SDSyPA - LCEGV

11 DIESEL Vehículos Pesados
Evolución Tecnológica Comparación de Emisiones de Escape de Autobuses GNC DIESEL Emisión (g/Km) Fuente: Issue N°6 Johnson Mathey 1998 con Cat. Oxidación Fuente Faiz et. al. World Bank Publ. TWC Motor Cummins Fuente Faiz et. al. World Bank Publ. Descargado* Cargado** Euro 2 Sin postrat. Euro 2 diesel sin azufre con sist de post. de regen. continua Hidrocarburos 3,01 0,0124 0,62 0,61 0,136 Monóxido de Carbono 0,66 0,0186 5,64 1,29 0,202 Oxidos de Nitrógeno 9,992 6,38 14,07* 22,5** 14,27 11,9 Partículas (PM10) 0,05 0,07 0,58* 1,36 0,18 0,022 Dioxido de Carbono 1.344 1.233 1.323 1.281 SDSyPA - LCEGV

12 Emisiones Vehiculares Fuente: 1999 OECD - International Enargy Agency IEA - Automotive Fuels Information Service AFIS Vehículos Livianos (Emisiones en % Relativo a Nafta) Combustible NOx CO HC Part. CO2 NAFTA 100 (= 0,2-0,4 g/Km) 100 (= 2,1-6,0 g/Km) 100 (= 0,1-0,8 g/Km)  0 100 (= g/Km) DIESEL 305 20 57 100 (= 0,2 g/Km) 77 GNC 67-100 23-25 75-129 68-83 Vehículos Pesados (Emisiones en % Relativo a Diesel) Combustible NOx CO HC Part. CO2 DIESEL 100 (= 14,1- 16 g/Km) 100 (= 0,5-4,3 g/Km) 100 (= 0,4-0,5 g/Km) 100 (= 1,1 g/Km) 100 (= g/Km) LPG 20-25 24 98-100 GNC 15-34 15 87-103 SDSyPA - LCEGV

13 Emisiones Well to Wheel (Contempla la cadena de produccióndistribución y uso del combustible) Fuente: 1999 OECD - International Enargy Agency IEA - Automotive Fuels Information Service AFIS Vehículos Livianos (Emisiones en % Relativo a Nafta) Combustible NOx CO HC Part. CO2 NAFTA 100 (= 0,3-0,6 g/Km) 100 (= 2,1-6,0 g/Km) 100 (= 0,8-1,1 g/Km)  0 100 (= g/Km) DIESEL 7-21 15-40 100 (= 0,2 g/Km) 52-74 GNC 56-79 23-25 65-78 Vehículos Pesados (Emisiones en % Relativo a Diesel) Combustible NOx CO HC Part. CO2 DIESEL 100 (= 14,5- 16,7 g/Km) 100 (= 0,6-4,3 g/Km) 100 (= 1,1-1,8 g/Km) 100 (= 1,1 g/Km) 100 (= g/Km) LPG (Field) 22-32 69-177 24 94 GNC 16-35 99-530 15 87 SDSyPA - LCEGV

14 Costos Well to Wheel (Contempla la cadena de produccióndistribución y uso del combustible) Fuente: 1999 OECD - International Enargy Agency IEA - Automotive Fuels Information Service AFIS Vehículos Livianos (Emisiones en % Relativo a Nafta) Costo Total Pozo - Estación de Servicio (U$S/GJ Combustible) Eficiencia (%) en el Vehículo Costo efectivo de transporte (U$S/GJ entregado por el vehículo) Combustible Corto Plazo Largo Plazo NAFTA 9,75 17,95 25 (con ID) 39 72 DIESEL 8,90 16,30 28 32 58 GNC 4,30 14,20 20 (Estim.a =1) 22 71 Vehículos Pesados (Emisiones en % Relativo a Diesel) Costo Total Pozo - Estación de Servicio (U$S/GJ Combustible) Eficiencia (%) en el Vehículo Costo efectivo de transporte (U$S/GJ entregado por el vehículo) Combustible Corto Plazo Largo Plazo NAFTA 9,75 17,95 24,6 (con ID 39 72 DIESEL 8,90 16,30 33,6 32 58 GNC 4,30 14,20 23,9 (Estim.a =1) 18 59 SDSyPA - LCEGV

15 Distribución del Parque Automotor Liviano Convertido a GNC
Consumos de combustible, vehículos bi-fuel según tecnología pre y pos 1996: SDSyPA - LCEGV