Estimation des GES émis par le secteur des transports. Pegah Nouri Étudiante au doctorat

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Lucienne Déry
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1 Estimation des GES émis par le secteur des transports Pegah Nouri Étudiante au doctorat 1

2 Contenu de la présentation Facteurs d émission des GES Contrôle des émissions Demande de puissance Température État ambiant Chaussée Conclusion Contributions attendues 2

3 Facteurs d émission Contrôle des émissions Carburant Type de véhicule Vitesse Demande de puissance Accélération/ Décélération Facteurs des émissions Pente de la route Température État ambiant Humidité Climatisation Chaussée État de la chaussée 3

4 Type de carburant Essence Diesel Av C-classe (3125 lb, 1420 kg) consommation [L/100km] émission CO 2 [g CO 2 /km] Essence Diesel Contrôle des émissions Type de véhicule Cylindrée Traînée aérodynamique Surface frontale Type de véhicule (2013) Poids du véhicule Rendement thermodynamique du moteur Toyota Prius C (1.5/4) 3.5/4.0 Honda Civic (1.8/4) 7.1/5.0 Ford Escape (1.6/4) 9.1/6.0 GMC-Yukon (6.0/8) 20.7/13.1 Consommation moyenne (Québec-2009) 9.9 L/100km * Sullivan, J. L., Baker, R. E., Boyer, B. A., Hammerle, R. H., Kenney, T. E., Muniz, L., & Wallington, T. J. (2004). CO 2 Emission Benefit of Diesel (versus Gasoline) Powered Vehicles. Environmental Science & Technology, 38(12),

g CO2/km Demande de puissance 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Le taux d émission CO 2 moyen annoncé par Ressources Naturelles Canada 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Vitesse (km/h) Vitesse constante

5 g CO2/km Demande de puissance Le taux d émission CO 2 moyen annoncé par Ressources Naturelles Canada Vitesse (km/h) Vitesse constante sans elevation élévation Acceleration Accélération Normale normale pente 00 Acceleration Accélération agressive agressif pente 0 Acceleration Accélération agressive agressif pente 15% % Leung, D. Y. C., & Williams, D. J. (2000). Modelling of Motor Vehicle Fuel Consumption and Emissions Using a Power-Based Model. Environmental Monitoring and Assessment, 65(1),

6 Demande de puissance FC = γec + βz t Z t = Z d + Z r + Z a + Z e Z d = v 2 M Z r = v v 2 M Z a = C d Av 3 Z e = a + g sin θ Mv β Efficacité thermodynamique γ Consommation de carburant au ralenti EC Capacité de moteur v Vitesse (km/h) M Poids du véhicule (kg) a Accélération (km/h.s.) θ Pente de la route (degré) Leung, D. Y. C., & Williams, D. J. (2000). Modelling of Motor Vehicle Fuel Consumption and Emissions Using a Power-Based Model. Environmental Monitoring and Assessment, 65(1),

7 Effet cumulatif de: Vitesse 15 km/h Accélération 90 km/h Vitesse constante 130 km/h Accélération normale Pente de route Accélération agressive route plate

8 émission excédentaires (g/km) Température ambiante- Démarrage à froid T Extra CO2 emission (g/km) Distance pour réchauffer Température C Ratio Émissions excédentaires Température C Durée de stationnement Distance à froid Émissions de référence André, JM, & Joumard, R. (2005). Modelling of cold start excess emissions for passenger cars: Institut National de Recherche sur les Transports et leur Securite (INRETS). 8

9 Démarrage à froid: -40 C 0 C +30 C Scénario 1: 3: 2: Congestion Grande circulation vitesse fluide (V=15km/h), conduite (V=130km/h), (V=90km/h), agressive, Vitesse conduite route plate agressive, constante, route plate route descendante 9

10 Émission excédentaire 100 Température ambiante - Climatiseur Shade-Urban Shade-Rural Shade-Highway Température Sun-Urban Sun-Rural Sun-Highway CO 2 ombrée ensoleillée paramètre unité urbaine rurale autoroute urbaine rurale autoroute a g/(km/ o C) b g/km c g/km Weilenmann, Martin F., Vasic, Ana-Marija, Stettler, Peter, & Novak, Philippe. (2005). Influence of Mobile Air-Conditioning on Vehicle Emissions and Fuel Consumption: A Model Approach for Modern Gasoline Cars Used in Europe. Environmental Science & Technology, 39(24),

11 Scénario 1: 2: Congestion Circulation fluide (V=15km/h), (V=90km/h), conduite vitesse agressive, constante, route plate, température +30 C Climatiseur: Ensoleillée Urbaine Rurale Autoroute Scénario 3: Grande vitesse (V=130km/h), conduite agressive, route descendante, température +30 C 11

Chaussée Été Asphalte 1.2 g/km Béton (référence) Composite + 2.4 g/km Hiver Composite - 4.8 g/km Béton (référence) Asphalte + 7.

12 Chaussée Été Asphalte 1.2 g/km Béton (référence) Composite g/km Hiver Composite g/km Béton (référence) Asphalte g/km Véhicules-km dans la région de Montréal 7,258,700 km/jour Été Asphalte 8.7 tonnes/jour Béton (référence) Composite tonnes/jour Hiver Composite tonnes/jour Béton (référence) Asphalte tonnes/jour Taylor, GW, & Patten, JD. (2006). Effects of Pavement Structure on Vehicle Fuel Consumption - Phase III (N. R. C. o. Canada, Trans.) 12

13 Scénario 1 : moins d émissions Température +30 C (avec AC) Autoroute (aucune pente) Circulation fluide (90 km/h) Vitesse constante Kilométrage quotidien moyen parcouru en automobile = 28.4 Véhicules-km dans la région de Montréal 7,258,700 km/jour g/km pour le première km (démarrage à froide) g/km pour le rest du déplacement Kg pour un déplacement moyen (par jour) dans la région de Montréal Tonnes pour une journée dans la région de Montréal 13

14 Scénario 2 : plus d émissions Température -40 Une route urbaine Congestion (15 km/h) Conduite agressive Kilométrage quotidien moyen parcouru en automobile = 28.4 Véhicules-km dans la région de Montréal 7,258,700 km/jour g/km pour les 11 première kms (démarrage à froide) g/km pour le rest du déplacement Kg pour un déplacement moyen (par jour) dans le région de Montréal Tonnes pour une journée dans la région de Montréal 14

15 Sommaire 100 g/km/véh minimum selon les résultats 237 g/km/véh selon consommation moyenne 492 g/km/véh maximum selon les résultats 15

16 Conclusion Facteurs d émissions, par ordre décroissant d impact (essence): 1)Type de véhicule 2)Vitesse 3)Accélération 4)Température (démarrage à froid) 5)Température (climatiseur) 6)Pente de la route 7)État de la chaussée 16

17 Cycle de conduite 17

18 Facteurs qui déterminent le cycle de conduite Véhicule Météo Comportement de conducteur Environnement routier Caractéristique des déplacements Cycle de conduite État de Circulation 18

19 Méthodologie Véhicules privés: Collecte de données Bus: Base de données de la STM 19

20 Contributions attendues Comparer les facteurs influençant les émissions de GES Développer des outils d aide à la prise de décision, intégrer les modèles de prévision et d estimation des émissions Développer des cycles de conduite locaux (montréalais) à partir de données de véhicules Estimer les émissions des autobus à partir des données disponibles (opérationnelles) 20

21 Merci! 21

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