Centro di ricerca per il Trasporto e la Logistica Francesco Filippi Sapienza Università di Roma Settimana Unesco di Educazione allo Sviluppo Sostenibile 2010

1. Centro di ricerca per il Trasporto e la Logistica
La innovazione nei trasporti e
la green logistics
Francesco Filippi
Settimana UNESCO di Educazione
allo Sviluppo Sostenibile 2010
5 novembre 2009

2. 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.

3. 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.

4. I temi
Il veicolo elettrico
Il veicolo ibrido
La green logistics

5. 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

6. L’efficienza energetica delle AE
Auto Auto EV
benzina diesel
Well-to-Tank 83 83 37
Tank-to-Wheel 18 25 72
Well-to-Wheel 15 21 27

7. Tipi di auto elettrica e ibrida
Auto Inizio Tecnologia Km solo Prezzo
vendite elettrico US $*
Mitsubishi Elettrica
Aprile 2010 160 30.500
iMieV batteria
Elettrica
Nissan Leaf Fine 2010 160 32.800
batteria
GM Chevrolet Elettrica
Fine 2010 64 32.780
Ampera batteria
Renault Elettrica
Metà 2011 160 -
Fluence batteria
Toyota Prius
2012 Ibrida 20 -
Plug-in
* Prezzi al netto del sussidio di stato fino a 7.500 $

8. Alcune note
Le 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”.

9. CTL – Honda Italia
2 contratti di ricerca:
1. Adattare il sistema di monitoraggio del
CTL alle auto Honda
2. Valutare gli impatti delle auto ibrida (Euro
IV), IMA (Euro III), Civic 2.0 (Euro IV) in
città

10. 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)

11. Il sistema di monitoraggio

12. Il sistema di bordo

13. Visualizzazione di un viaggio

14. Acquisizione delle emissioni
Horiba Japan
On-board emissions
measurement
system
OBS 1300

15. Accuratezza degli strumenti
Strumento Misura NEDC Euro IV Errore
limiti
Benzina 4.6–7.8 - ± 0.5000
OBD-CAN
l/100km
CO2 g/km 109–184 - ± 6.0000
Horiba CO g/km - 1.00 ± 0.0300
OBS 1300 HC g/km - 0.10 ± 0.0015
NOx g/km - 0.08 ± 0.0015

16. Il giro di prova
Lunghezza: 4.6 km Inizio
Presenza di pendenze,
intersezioni semaforiche
e tratti a velocità elevata
Percorso da 20 guidatori
2 volte ciascuno
3 veicoli testati: Honda
Hybrid, IMA e 2.0 16v

17. CTL SW Acquisition 5.1

18. Consumi e emissioni di CO2
Ibrido IMA Civic 2.0
(Euro IV) (Euro III) (Euro IV)
Consumi su strada 8.15 9.96 12.59
l/100km
(Consumi NEDC*) (4.6) (4.9) (7.8)
* New European Driving Cycle

19. Emissioni
Euro IV Ibrido IMA Civic 2.0
limiti
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

20. 0
10
20
30
40
50
60
6.
5-
% giri
7.
5
7.
5-
8.
5
8.
5-
9.
Ibrido
9. 5
5-
10
10 .5
.5
IMA
-1
11 1.5
.5
-1
Consumi
12 2.5
.5
-1
Civic 2.0
13 3.5
.5
-1
4.
>1 5
4.
5
km/l

21. 0.
0
20
40
60
80
0-
% giri
0. 0 . 2
25 5
0 . -0.
5- 5
0.
0 . 75
75
1- -1
1
1. . 2 5
25
Ibrido
1 . -1.
5- 5
1.
1 . 75
75
IMA
2 - -2
2.
2. 2 5
25
per CO [g/km]
EURO IV limiti
2 . -2.
5- 5
2.
Civic 2.0
2 . 75
Emissioni di CO
75
3- -3
3.
>3 2 5
.2
5
gr/km

22. 0
10
20
30
40
50
60
0- 70
% giri
0. 0 . 0
02 2
0. -0.
04 04
0. - 0.
06 06
0. - 0.0
08 8
Ibrido
0. -0.
1- 1
0. 0.1
12 2
0. - 0.
IMA
14 14
0. - 0.
16 16
-
0. 0 . 1
EURO IV limiti
per NOx [g/km]
18 8
0 . -0.
Civic 2.0
2- 2
Emissioni di NOx
0. 0.2
22 2
-0
>0 .24
.2
4
gr/km

23. l/100 km
Consumi
Ibrido IMA Civic 2.0
Deviazione standard dell’accelleratore %

24. g/km Emissioni di CO
Ibrido IMA Civic 2.0
Deviazione standard dell’accelleratore %

25. g/km
Emissioni di NOX
Ibrido IMA Civic 2.0
Limits
Deviazione standard dell’accelleratore %

26. Valutazione della Sostenibilità
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

27. Ipotesi di calcolo
• Ambiente urbano
• 6% discount rate
• 250,000 km su 14 anni
• Trascurabili i costi di manutenzione

28. Costi dell’utente
Costi in € Ibrido IMA Civic 2.0
Acquisto 24770 21900 21900
Benzina attualizzato 16532 20204 25556
Costi totali 41302 42104 47456

29. Costi esterni
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

30. 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.

31. I risultati
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.

32. 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.

33. 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

34. Esempio di Supply Chain
Grano
DC Rifiuti
Produzione Rifiuti
Farina Consumo
Altri Pastificio
Rivendita
Rifiuti prodotti
Deposito
Altri
ingredienti
Materiali Imballaggi
imballaggi

35. Interventi sulla Supply Chain
Edifici ecosostenibili
Fattibilità alta Tecnologie
Ottimizzazione reti veicoli
Formazione e informazione
Cambio modo Imballaggi Develocizzare
di trasporto Supply Chain
Attivare fonti vicine
Low Carbon: Low Carbon:
Aumentare Reverse Industria Agricoltura
consegne a Logistics/Riciclaggio
domicilio
Ridurre la
congestione
Bassa Efficacia Alta

36. Supply Chain Carbon Footprint
Risultati 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.

37. Efficienza energetica e emissioni
per modo di trasporto
MJ/tkm tCO2e/tkm
Vie d’acqua 0,1 ÷ 0,3 7 ÷ 21
Ferrovia 0,3 18
Strada 2,7 180
Aereo 10,0 680

38. Emissioni per modo di trasporto
kgCO2e/tkm

39. Riduzione dei consumi
Strategie per la motrice – 12%
Strategie per il semirimorchio – 11%

40. Innovazione di prodotto
Imballaggio facile
Volume minore
Trasporti economici

41. 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.

42. 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.

43. 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.