GREENHOUSE GASES

REGULATED

EMISSIONS AND

ENERGY USE IN

TRANSPORTATION

GREET

Lina María, Diana Marcela y Andrea delPilar

Diseño Ambiental de Procesos

Propósito

• Realizar el análisis de ciclo de vida para el sistema vehicular desde la producción del combustible usado en los distintos tipos de vehículos desde la operación del vehículo.

• Comúnmente llamado análisis well-to-wheels (WTW) o de la fuente (pozo petrolero) a la rueda.

Utilidades…

Con los datos ingresados por el usuario simula:

• El consumo de energía y las emisiones asociadas a la producción y la distribución de los diferentes combustibles Presente y futuro

• El consumo de energía y las emisiones asociadas a la operación de los vehículos. Incluyendo el desgaste de las llantas

• Año base 2010

Opciones de Cálculo

Consumos de energía Emisiones de gases de efecto invernadero. Emisiones de VOC Emisiones de CO Emisiones de NOx Emisiones de SOx PM10

También…

Realiza el análisis de una tecnología vehicular particular

Calcula las emisiones de dicha tecnología con base en las fuentes energéticas involucradas

Simula las emisiones generadas para que el usuario determine la viabilidad del proceso

Características

PetróleoGas naturalBiomasa

Energía solarEnergía nuclear

CarbónHidrógeno gaseoso Hidrógeno líquido

109 Procesos de Producción de Combustibles

Características

Tiene disponibles para simulación 70 clasificaciones de la combinación Vehículo/combustible

Inyección directa /gasolina convencional Inyección directa compresión, ignición/Diesel

convencional Inyección directa compresión, ignición/Diesel con

bajo contenido de azufre. Vehículos híbridos eléctricos Vehículos eléctricos Celdas de combustible

Funcionamiento del programa

• GREET: programa oculto, realiza la simulación de acuerdo con los datos introducidos por el usuario

• GREETGUI: Interfaz usuario programa. Opera a manera de Base de datos, conecta con GREET para la simulación

Y la descarga del software?Visitar y descargar de: http://greet.es.anl.gov/

Pique aquí

Descarga Gratuita de GREET

Manual de

Operación

Instalador. Requisitos del

Sistema Operativo

Inicio del programa

Acceso directo en el escritorio para acceder al programa

Al usar GREET por primera Vez

Antes de iniciar a utilizar el software, GREET recomienda leer el manual del programa, a esto se puede responder SI o NO dependiendo del

dominio del usuario en el programa

Información Inicial del Programa

Oprima OK!!!

Requisitos para el Arranque

Leer y Aceptar las condiciones de la licencia.

Cerrar todos los archivos de Excel antes de iniciar para no crear interferencia ni conflictos con GREET

Diagrama de Flujo del Proceso

Aceptación de los derechos de autor

Arranque de GREET (Sistema Interno)

Selección de Parámetros: año(s) de simulación, tipo

de combustible, tipo de vehículo, otros.

Selección de: materias primas, procesos de

producción y políticas del mercado para el

combustible elegido

Características del combustible y las

tecnologías vehiculares

Revisión y modificación de los supuestos, para la producción, transporte y

distribución del combustible y la operación de los

vehículos.

Salidas del programa, emisiones y energía

asociadas al proceso WTW GUARDAREJECUTAR

Y arrancamos…

GREET carga:• Ventana de derechos de

autor• Advertencia para cerrar

archivos de Excel

Opciones:Sesión Nueva

Sesión Existente

Opción de Trabajo

Para iniciar GREET Se titula la nueva sesión de trabajo

Opciones en la Creación de una Sesión

Crear un archivo de entrada que incluye las condiciones del combustible, las opciones seleccionadas y los supuestos ingresados en la sesión completa

Crear un archivo de salida donde se encuentran todos los resultados de la sesión.

Iniciando…

Primera ventana: Construcción del escenario a simular

Tenga en cuenta que 2010 es el año base para el desarrollo

Selección del Escenario

Año(s) a

simular

Tipo(s) de combustible

(s) utilizado(s)

La simulación estocástica construye el

modelo GREET direccionando las incertidumbres

Selección del tipo

de vehículo

Segunda ventana: Proceso de Simulación

El significado de Abreviaturas, acrónimos y siglas se activa al poner el cursor

Casillas en amarillo: editables

Fichero para biodiesel (cogeneración de energía

asociada) para simulación en el 2015

Botón ”Change Default Generation Mix” cambio de los porcentajes asociados a la generación marginal de energía y al promedio de la generación para uso estacionario

Para ingresar datos propios del usuario ¨User Defined Mix¨

Electricidad/Biodiesel: según el combustible, se eligen opciones relacionadas con el proceso de producción. Proceso y Materias

primas Tecnología vehicular

(Inyección directa, compresión-ignición)

Fichero Selección del Combustible

Opciones Adicionales

Tercera ventana: Según el proceso elegido, se deben especificar ciertas variables, tales como:

Porcentajes de mezcla con otros combustibles con el biodiesel

% de mezcla con Diesel

Low Sulphur Diesel

Conventional

Diesel

Ingreso de los parámetros hipotéticos para la simulación

Selección de Parámetros Hipotéticos

Continuar con el proceso Revisar la información actual Comenzar una nueva sesión

sin salvar lo hecho anteriormente

Selecciona los parámetros estimados por GREET

Se incorporan los supuestos para años pasados y futuros en relación con el año base

Se incorporan los supuestos para los años posteriores al año base

Selección de Parámetros Hipotéticos

Parámetro hipotético: Producción del combustible

Ventana con campos de texto generación eléctrica, Biodiesel, Pirolisis

Eficiencia de la generación energética (año base) con :

Gas natural Carbón Biomasa y Nuclear

Para el vehículo escogido Consumo energético, emisiones atmosféricas generadas y tecnología asociada

Parámetro hipotético: Operación del Vehículo

Parámetros para año base Inyección directa-

compresión ignición (CIDI) Diesel convencional CD Diesel con bajo contenido

de azufre LSD

Tipo de Vehículo: Ignición con chispa

(CG) y gasolina reformulada (RFG)

Parámetro hipotético: Operación del Vehículo

Time series table: valores predeterminados acordes al cambio en la economía en los combustibles para alternativas vehiculares AFV y las tecnologías avanzadas en relación al

vehículo patrón que es de gasolina o de diesel

Operación del vehículo para el año 2015Combustibles alternativos

Parámetro hipotético: Operación del Vehículo

Parámetros combustible alternativo

GREET confirma

cuando los parámetros

hipotéticos han sido

alimentados totalmente

Actualización de parámetros hipotéticos

Ejecutar con parámetros indicados y generar reporte en Excel

Modificar parámetros (Regresar y Revisar)

Abortar la simulación realizada y empezar de nuevo

Al finalizar GREETGUI genera un reporte con los resultados de la simulación en GREET

Generación de Reporte de Resultados

Primera hoja: arroja los resultados de la simulación para los años escogidos, desde la producción hasta el bombeo Well to Pum WTP

Reporte: Primera Hoja de CálculoResultados Well to Pum WTP

Mezcla 20%Biodiesel y 80% Diesel

Hoja 1

Consumos energéticos y eficiencia del Well to PUM

Emisiones totales de gases de efecto invernadero

Emisiones de contaminantes criterio

totales y urbanas asociadas a WTP

Reporte: Segunda Hoja de CálculoResultados Relative Change Results

Hoja 2

Segunda hoja: Cambios relativos a los resultados del análisis Well to Wheels para los vehículos avanzados comparados con los convencionales para la línea base.

Cambios relativos en porcentaje referidos a los consumos de energía

y las emisiones asociadas comparados con un vehículo

convencional de gasolina

En el resto de las hojas del archivo de salida se muestran los resultados del WTW por año por milla.

Reporte: Segunda Hoja de CálculoResultados Relative Change Results

Para los procesos de las materias primas (ej.: Soya):

Consumo de energía, emisiones totales y urbanas de GEI, y

Contaminantes criterio

Para procesos de combustibles (Biodiesel con mezcla): Consumo

de energía, emisiones totales y urbanas de GEI, y Contaminantes

criterio

Para la operación del vehículo (Liviano diesel de pasajeros):

Consumo de energía, emisiones totales y urbanas de GEI, y

Contaminantes criterio

Reporte: Información Alimentada

Resumen con los parámetros y suposiciones ingresados para la ejecución de la simulación

Total versus urban: Well to Wheels Assesment of criteria pollulants emission from various Vehicle / fuel systems. Autores: Hong Huo, Ye wu, Michel Wang

Caso de Estudio

Se usó el modelo GREET (Regulación de las emisiones, los gases de efecto invernadero y la energía usada en el transporte) para evaluar la generación de emisiones de cinco contaminantes criterio (VOC’s, PM10,PM2,5,NOx, y CO); mediante un análisis Well to Wheels (del pozo a la rueda) para nueve sistemas vehículo/combustible

Resumen

Vehículo convencional a gasolina; Vehículo diesel convencional Vehículos flexibles con etanol (a partir de maíz) Vehículos flexibles con etanol (a partir de pasto de corte) Vehículo híbridos de gasolina (HEV’s) Vehículos híbridos diesel Vehículos eléctricos (EV’s) usando como carga la mezcla

energética promedio de US EV’s recargados con la energía de california Vehículos con celda de combustible de hidrógeno (FCV’s).

Tipos de Vehículos

Emisiones de VOC para los sistemas vehiculares seleccionados

Resultados Generados

Emisiones de NOx para los sistemas vehiculares seleccionados

Resultados Generados

Emisiones de PM10 para los sistemas vehiculares seleccionados

Resultados Generados

Emisiones de PM2,5 para los sistemas vehiculares seleccionados

Resultados Generados

Emisiones de CO para los sistemas vehiculares seleccionados

Resultados Generados

En los vehículos eléctricos el proceso de producción del combustible (termo-generación con carbón) influye en el aumento de las emisiones en áreas rurales. Sin embargo se reducen las emisiones urbanas que están asociadas a la operación del vehículo.

Lo resultados del análisis WTW para las combinaciones vehículo/combustible difieren significativamente en cantidades, en los lugares de la emisión y en las fuentes; éstas últimas son muy importantes para hacer una evaluación de las diferentes alternativas del sistema propuesto.

Resultados

Las emisiones totales aumentan en vehículos que funcionan con etanol (a partir de biomasa), con mayor participación en áreas rurales, mientras que las emisiones en áreas urbanas se reducen hasta en un 30% debido a que la mayor parte de las emisiones causadas son producto de los equipos de recolección, de la fabricación de fertilizantes y de la planta de producción de etanol, todos localizados en las áreas rurales.

En los vehículos híbridos hay una reducción de las emisiones totales y las urbanas, debido a la mejora de la economía del combustible y las bajas emisiones.

Resultados

En vehículos con celda de hidrógeno se reducen las emisiones de VOCs, NOx, y CO, pero aumentan tanto las emisiones urbanas como las totales en lo que respecta a PM10 por las altas emisiones de este contaminante emitidas en el proceso de producción de hidrógeno.

Resultados

Gracias!!!