Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Settore Monitoraggi Ambientali U.O. Modellistica Atmosferica e Inventari ARPA Lombardia Milano 12, dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Modulo Porti INEMAR7 Nuova struttura dellalgoritmo Definizione delle caratteristiche medie della flotta, fattori medi di emissione Tier 3 per PTS/NOx/COV Stima delle emissioni e dei consumi Applicazione della metodologia Tier 1 per tutti gli altri inquinanti Test del modulo e possibili applicazioni/sviluppi Ricalcolo di una precedente edizione dellinventario Scansione ed interfaccia del sito web Marinetraffic Applicazione del modulo alla navigazione dei laghi in Lombardia 2

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Struttura dellalgoritmo in INEMAR 7 3 OUTPUT Parametri algoritmo INPUT Codifica

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Metodologia di stima delle emissioni La nuova versione dellalgoritmo si articola in 4 differenti fasi Stima di fattori medi pesati sulle caratteristiche di flotta per poter effettuare la stima delle emissioni tramite approccio di maggior dettaglio Tier 3. I fattori di emissione sono in funzione del tipo di motore e combustibile, fase e sistema (ausiliario o principale) ma non direttamente del tipo di imbarcazione. Se non si conoscono i dettagli sui motori della singola imbarcazione si utilizzano dei parametri medi sulle flotte internazionali che sono stati inseriti in una nuova tabella PO_CARATTERISTICHE_IMC. Stima delle emissioni di PTS/COV ed NOx tramite algoritmo Tier 3 e ricalcolo dei consumi associati a ciascun movimento/fase di navigazione. Lalgoritmo di maggiore dettaglio, tier 3, utilizza la stima dei consumi a partire da relazioni di stima della potenza installata nei motori espressa come funzione del tonnellaggio della imbarcazione. Calcolo delle emissioni degli inquinanti di cui sono disponibili solo i fattori di emissione tipo Tier 1 sulla base del ricalcolo precedente dei consumi di carburante. Elaborazione e compattamento dei risultati intermedi per la tabella di output. 4

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Gradi di dettaglio possibili nella stima delle emissioni dai porti

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Step 1 – Calcolo dei fattori di emissione medi per tipo di imbarcazione 6 Nuova Modificata dalla precedente edizione VALORE_FATT_EMISS_MEDIO:(([PO_CARATTERISTICHE_IMC]![PERC_MOT_FLOTTA]*[PO_ FATTORI_EMISSIONE]![VALORE_FATT_EMISSIONE]/100*[PO_FATTORI_EMISSIONE]![FATT_ CONV]*10^-6))) FK_ID_PRIOR_MOTORENumerico FK_ID_TIPO_IMBARCAZIONENumerico FK_ID_TIPO_MOTORENumerico FK_ID_COMBUSTIBILENumerico FK_ID_FASE_OPERAZIONENumerico FK_ID_INQUINANTENumerico VALORE_FATT_EMISS_MEDI O Numerico PO_FATTORI_EMISSIONE_MEDI Nuova

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Diffusione della tipologia di motori imbarcazioni Tipo di imbarcazione I dati del Guidebook sono basati sullo studio: Trozzi C. (2010). Update of Emission Estimate Methodology for Maritime Navigation, Techne Consulting report ETC.EF.10 DD SSD - Slow Speed Diesel MSD - Medium Speed Diesel HSD - High Speed Diesel GT - Gas Turbine ST - Steam Turbine MDO - Marine Diesel Oil MGO - Marine Gas Oil BFO - Bunker Fuel Oil

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Step 2 – Stima delle emissioni e dei consumi di carburante tramite algoritmo Tier 3 del Guidebook EMISSIONE:(INEMAR6_08_PO_NUM_MOVIMENTI!NUMERO_IMC)*10^- 6*INEMAR6_08_PO_TEMPI_NAVIGAZIONE!TEMPO_NAVIGAZIONE*INEMAR6_08_PO_IMC!ST AZZA_LORDA^([PO_POTENZE_CONSUMI]!B)*PO_FATTORI_EMISSIONE_MEDI!VALORE_FATT _EMISS_MEDIO*[PO_POTENZE_CONSUMI]!A*INEMAR6_08_PO_FRAZ_POT!FRAZIONE_POT ENZA CONSUMI: [EMISSIONE]*10^6/[PO_FATTORI_EMISSIONE]![VALORE_FATT_EMISSIONE] FK_ISTAT_COMUNE FK_ID_COMBUSTIBILE FK_ID_INQUINANTE FK_ID_ATTIVITA FK_ID_PORTO FK_ID_TIPO_IMBARCAZIONE FK_ID_TIPO_MOTORE FK_ID_FASE_OPERAZIONE FK_ID_IMC FK_ID_PRIOR_MOTORE(Nuovo campo) TIPO_EMISSIONE VALORE_EMISSIONE CONSUMI(Nuovo campo) PO_RIS_DETTAGLIO

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Stima delle emissioni e dei consumi di carburante tramite algoritmo Tier 3 del Guidebook P ky Potenza max FE jlmy Emissione k m Stazza lorda (klj) S kmy stima dei kW LF kmy frazione potenza l tipo motore k tipo imbarcazione m tipo fase j combustibile y tipo inst. motore Elaborati tenendo conto dei motori e del carburante principalmente associati ad un certo tipo di imbarcazione t km(jl) N k(jl)

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Stima delle emissioni e dei consumi di carburante tramite algoritmo Tier 3 del Guidebook 10 La struttura del nuovo database ha comportato due principali modifiche rispetto alla edizione precedente: La tabella PO_CONSUMI cambia di significato e struttura dal momento che ciascuna tipologia di imbarcazione è caratterizzata da una relazione, di due parametri, che collega la stazza alla potenza dei motori installati. La percentuale di carico dei motori, frazione di potenza, tiene conto anche delleventuale installazione di motori ausiliari. Tale caratteristica è stata implementata tramite una apposito campo di codifica.

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Step 3 – Stima delle emissioni tramite algoritmo Tier 1 11 VALORE_EMISSIONE: [PO_FATTORI_TIER1]![VALORE_FATT_EMISSIONE]* [PO_RIS_DETTAGLIO]![CONSUMI]*10^-6 E loperazione è effettuata solamente considerando i record di PO_RIS_DETTAGLIO dove FK_ID_INQUINANTE = 2 (scalata sulle emissioni di NOx calcolate con il Tier 3). I risultati della stima sono poi accodati alla tabella PO_RIS_DETTAGLIO.

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Applicazioni del modulo – ricalcolo su una edizione precedente 12 I dati di INPUT del modulo di una edizione dellinventario delle emissioni è stata fornita dai partners di INEMAR. Gli stessi dati sono stati utilizzati con la nuova edizione del modulo. Si tratta unicamente di un confronto tra metodologie che potrebbe essere non valido per altri dati di INPUT. Variazione emissioni rispetto al modulo precedente

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Applicazioni del modulo – ricalcolo su una edizione precedente 13

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Scansione ed interfaccia del sito web Marinetraffic Testare lalgoritmo modulo porti su dati esterni agli inventari Verificare la possibilità di trattare le singole imbarcazioni (ove possibile) come sorgenti puntuali Acquisire informazioni sulle caratteristiche di flotta (tipologia imbarcazioni vs tonnellaggio), presenza nei porti, principali destinazioni Verificare la rappresentatività di alcune stime emissive con dati di inventaria nazionale

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Disponibilità dei dati Sono monitorate le imbarcazioni dotate di AIS The system is based on AIS (Automatic Identification System). As from December 2004, the International Maritime Organization (IMO) requires all vessels over 299GT to carry an AIS transponder on board, which transmits their position, speed and course, among some other static information, such as vessels name, dimensions and voyage details. References:Wikipedia: Per aree geografiche coperte dalla ricezione del segnale che viene reso disponibile al db E anche disponibile un Wiki (non sempre completo) con informazioni sulle imbarcazioni (es: GT)

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Elaborazione dati Collegamento al sito: Ad una determinata data ed ora Esecuzione automatizzata di circa 400 queries web per i porti italiani Elaborazione di un db (Nome imbarcazione, tipo, posizione (lat, lon), GT, porto, destinazione, velocità, …) Interfaccia al modulo porti di INEMAR e calcolo per ciascun redord dei flussi emissivi in kg/h o t/h Elaborazione dei dati emissivi ed eventuali mappe google maps

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Scansione dei dati Tra il ed il sono state effettuate differenti scansioni dei dati, generalmente tra le e le Sul sito sono disponibili informazioni su 76 porti italiani suddivisi in 4 aree marittime Per ogni scansione sono state rilevate presenti o in fase di manovra imbarcazioni Di queste sono utilizzabili ai fini del calcolo delle emissione , a causa della mancanza dei dati sulla stazza di altre informazioni sulla imbarcazione

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Dati sulla flotta campionata nei porti Italiani

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Emissioni orarie di NOx (t/h)

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Olbia ,12 t/h NOx

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Emissioni totali porti per ora di manovra o stazionamento da proiezione dati Marinetraffic umS1S2S3S4Proiezione anno Askg0, ,105510, , Cdkg0, , , , COt1, , ,395431, CO2kt0, , , , COVt1, ,013291, , Crkg0, , , , Cukg0,246020, , , DIOX (TCDDe)mg84, , , , HCBkg2,68E-052,44E-052,42E-052,5E-050,220 Hgkg0, , , , Nikg5, , , , NOxt10,377759, , , Pbkg0, , , , PCBkg0, , , ,91 PM10t1, ,003950, , PM2.5t1, , , , PTSt1, , , , Sekg0, , , , Znkg0, , , ,

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Emissioni per tipo imbarcazione

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Rappresentatività dei giorni campionati sulla stima delle emissioni annuali 24

Milano, 12 dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Modulo Porti in INEMAR 7 Alessandro Marongiu Navigazione laghi (attualmente in corso) 25