uso do etanol e motores diesel para onibus urbano jose sen

Ônibus a etanol

• Histórico• O ônibus

– O motor– O combustível

• O projeto BEST• Custos• Benefícios

1979 - Solicitação de onibus e caminhões com motor a etanol no Brasil

Histórico

HISTORICO

Histórico1985 – Primeiros testes com ônibus na Suécia

1990 – 2006: 600 ônibus em operação

• Ônibus a etanol em serviço regular desde 1989.• Inicialmente rotas centrais, “empurrando” gradualmente os diesel para periferia• A aquisição mais recente de ônibus a etanol já tem veículos para periferia

• Baixissíma contribuição líquida de CO2 para a atmosfera• Em 1989, os ônibus a etanol já atendiam EURO 3 (Europa só em 2001).• Redução substancial de NOx e particulados na cidade de Estocolmo.

• Sem problemas operacionais, seguindo-se as manutenções programadas recomendadas• Os ônibus são totalmente standard, usando componentes normais Scania

• Interesse: Madrid na Espanha, La Spezia na Itália e Slupsk na Polônia, entre outras.

• Com mais de 15 anos de experiencia com onibus Scania a etanol emoperação regular de larga escala, a SL considera esta uma tecnologiatotalmente comprovada.

A Experiencia de EstocolmoStockholm Public Transport (SL):

Scania press info P06603EN / Per-Erik Nordström June 2006

Histórico

Histórico

Towards Sustainable Travel in Stockholm´s Public TransportJonas Srömberg / SL environmental manager

Programa• Início em meados dos anos 80

• Produção em série dos ônibus desde 1989

• Cerca de 600 ônibus produzidos

• SL (Estocolmo) é o maior operador, com 400 ônibus*

• Objetivo da SL: 50% de ônibus a comb renováveis em 2011 /100% em 2025

• 2006: Espanha (Madri), Italia (La Spezia), Polônia (Slupsk), UK (Nottingham)

*Estocolmo tem 2.000 ônibus e planeja trocar todos os “diesels” poretanol ou biogás antes de 2020. A maioria será etanol.

Além de Estocolmo há uns 200 ônibus rodando em cerca de 10 outras cidades Suecas (ex: Umeå, Gävle, Örnsköldsvik, Falun)

Histórico

Resultados na Suécia

• Redução* de:

– 120 000 t de CO2

– 900 t de óxidos de nitrogênio

– 25 t de particulados

* Até 2004

HISTORICO

O ônibus

Ônibus normal, sem adaptações importantes de carroceria

Mesmo motor básico,adaptado para etanol

Sistema anti-incendio

Sistema anti-incêndioO ONIBUS

O MOTOR

• Taxa de compressão de 22,8:1 (18:1)

• Bomba injetora e alimentadora mudadas

• Injetores com maior capacidade volumétrica

• Atraso de injeção otimizado

• Gaxetas e filtros mudados

• Intercooler água-ar

• Válvulas, assentos e molas diferentes

• Maior capacidade de combustível (400l)

Principais diferenças

O MOTOR

Eficiência

Porque ciclo diesel

• Maior eficiência• Componentes comuns aos motores diesel da linha

O motor

• 230 hp (170 kW) @ 1850 rpm• 1038 Nm @ 1000-1200 rpm• 6 cilindros• Dentro dos limites de emissões Euro 4• Bomba em linha com EDC• Intercooler água-ar• Taxa de compressão de 22,8:1• Combustível: Etanol hidratado aditivado

– 5% de aditivo para promover ignição por compressão

O MOTOR

MotorPrincipioCombustívelVolumeCilindrosPotência máx.r/minTorque máx. r/min

230 hp Euro 4DC9 16 230Charge-cooledDiesel8.9 litros5170 kW (230 hp)18001050 Nm1100-1500

230 hp ethanolDSI9 E01 230Charge-cooled (water-air)Ethanol9.0 litros6170 kW (230 hp)18501038 Nm1000-1200

Especificações dos motores – etanol vs. diesel

O MOTOR

0,150,130,500,80----------Smoke [m-1]

0,100,020,020,100,15PM [g/kWh]

4,703,303,505,007,00Nox [g/kWh]

0,500,100,460,661,10HC [g/kWh]

0,800,001,502,104,00CO [g/kWh]

DC9 19 (230)DSI9E 01EURO IVEURO IIIEURO II

Emissões comparadasO MOTOR

O novo motor

• 270 hp (199 kW) @ 1900 rpm• 1200 Nm @ 1100-1400 rpm• 5 cilindros• Euro 5 e EEv• UI (“Unit injectors”)• Eletrônico • EGR • Intercooler ar-ar• Taxa de compressão: 28:1 • Introdução prevista para setembro

O MOTOR

O Combustivel

Especificações - Ethanol com aditivo (“ignition improver”)

O COMBUSTIVEL

BENEFICIOS

GHG EMISSION: ETHANOL FROM DIFFERENT FEEDSTOCKS

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Cereal ethanol

Beet ethanol

Wheat straw ethanol

Corn ethanol

Sugarcane ethanol

kg CO2eq./GJ fuel

Sources: Macedo et al., 2004; UK DTI, 2003 and USDA, 2004 / apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007

BENEFICIOS

SUGAR / ETHANOL SECTOR- Joband investment intensity

152

1

3

4

0 50 100 150 200

Ethanol

Oil

HydroelectricPower

Coal

jobs/energy (oil=1)

220

145

98

91

70

44

11

0 100 200 300

Chem/Petrochemistry

Metallurgy

Capital goods

Automotive Industry

Intermediate Industry

Consumer Goods

Ethanol Agroindustry+ Industry

1000 US$/job

Source: Goldemberg, 2002 / apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007

BENEFICIOS

ENERGY BALANCE: ETHANOL FROM DIFFERENT FEEDSTOCKS

Source: (Macedo et al., 2004; UK DTI, 2003 and USDA, 1995) Fonte: apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007

0

2

4

6

8

10

12

Sugarcane Sugar beet Wheat straw Corn Wood

ethanol feedstock

ener

gy

ou

tpu

t/in

pu

t ra

tio

BENEFICIOS

BRAZILIAN ETHANOL: LOW PRODUCTION COST

Etanol - Custos de produção - 2005

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Etanol UE (beterraba)

Etanol UE (trigo)

Etanol Estados Unidos(milho)

Etanol Tailândia(Mandioca)

Etanol Brasil (cana)

Gasolina (FOB Rotterdam)

Gasolina (Porto de NY)

US$ cents/litro

Source: BCB / apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007

Ethanol – Production Costs - 2005

Gasoline (NY port)

Gasoline (FOB Rotterdam)

Ethanol - Brazil (sugar cane)

Ethanol – Thailand (cassava)

United States (corn)

Ethanol EU (wheat)

Ethanol EU (sugar beet)

BENEFICIOS

O projeto BEST

• Iniciado pelos representantes do transporte público de Estocolmo. Hoje parcialmente financiado pela UniãoEuropéia.

• O objetivo do BEST é promover a aceitação do etanolpara utilização em larga escala, como uma boa alternativa de combustível para veículos de passeio e comerciais.

• Como um primeiro passo, várias estações de abastecimento de etanol estão sendo implementadas naEuropa.

BEST

• Nenhum biocombustível sozinho tem capacidade de substituir todo o combustível fóssilusado no transporte na Europa.

• Entretanto, de acordo com a OECD/IEA*, o etanol tem o potencial de ser o biocombustíveldominante nos próximos 15 anos.

Algumas das vantagens são:

• Renovável. Não contribui com emissões de gases do efeito estufa.

• Emissões locais menores, em especial comparadas com o diesel.

• Combustível líquido facilitando a distribuição.

• Biodegradável, menos explosivo, menos tóxico que gasolina ou diesel.

• Larga experiência. Comprovado em custo e tecnicamente para uso em escala

• Os países Europeus podem produzir muito etanol, à partir de grãos, e potencialmente muitomais à partir da celulose, reduzindo a dependencia do petróleo.

• A produção do etanol criará trabalho em uma gama de setores, incluindo agricultura, industria e serviços..

BEST - motivaçãoBEST

* OECD: Organisation for Economic Co-operation and Development / IEA: International Energy Agency

**São Paulo Transporte S.A.

*Empresa Metropolitana de transportes urbanos

6,400,0005,000,0001,400,000Passageiros por dia

20,4008,300 ônibus e

6.100 minionibus

12.100(4.100 frota

pública)Frota de ônibus

TotalSão Paulo

(SPTrans**)Intermunicipal

(EMTU*/SP)RMSP

Frota e passageiros em São Paulo

Fonte: apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007

BEST

Rota

Fonte: apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007

BEST

Custos

Diferença de preço para o diesel

• Na Suécia é da ordem de USD 15k (R$ 30k), incluindo o sistema anti-incêndio~USD 2k (R$ 4k)

CUSTOS

Comparação de custos – Dados da SuéciaCUSTOS

CUSTOS

Benefícios

Beneficios• Redução da poluição do ar (Euro 5 já em 2008)• Emissões liquidas de CO2 tendendo a zero• Empregos no campo• Segurança energética (substituição efetiva de petróleo)• Economia de divisas• Reforço do país como exemplo ao mundo• Reforço da plataforma de “comoditização” do etanol• Liderança do Brasil na difusão da produção de cana

para energia• Auto estima • Oportunidade de liderança tecnológica.

BENEFICIOS

Custo de operação

• Mensagem do responsável por combustíveis alternativos na Suécia:

“Since 1990, Stockholm city has cut 120.000 tons of CO2, 900 tons of NOx and 25 tons of Particulates.

Some more Swedes are still alive and many are a lot healthier than they would have been due to this fact...”

CUSTOS