4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi.

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1 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosfera Roma 15 febbraio 2011

2 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Abstract ✔ La presentazione descrive la metodologia per la stima delle emissioni da navigazione, recentemente aggiornata del quadro dell’EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook (the Guidebook) ✔ La metodologia usa la capacità installata o i consumi di combustibile come alternativa per la stima delle emissioni in crociera (mare aperto), manovra (approccio al porto) e sosta (ormeggio in porto) e prende in esame sia i motori principali che quelli ausiliari ✔ La presentazione è basata sul capitolo del Guidebook e sulle relazioni a: ✔ Task Force on Emission Inventory & Projection, Expert Panel on Transport, Larnaca (Cyprus), 10-11 May 2010 ✔ 9th United States Environmental Protection Agency International Emissions Inventory Conference, San Antonio, Texas September 27 - 30, 2010

3 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Guidebook ✔ Il Navigation chapter dell’EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook è il riferimento per la stima delle emissioni a livello internazionale ✔ Il Guidebook è realizzato per facilitare il reporting degli inventari nazionali delle emissioni alla UNECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution e per la European Union National Emission Ceilings Directive (direttiva “tetti”) ✔ E’ anche raccomandato dalle Guidelines IPCC per la stima delle emissioni nazionali dei greenhouse gases per l’UNFCCC

4 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologie per la stima delle emissioni ✔ Le emissioni possono essere valutate: ✔ con fattori di emissione per combustibile (EFs) per le differenti fasi di navigazione, se i consumi di combustibile sono noti ✔ con una metodologia basata sulla potenza installata quando i consumi di combustibile non sono noti ✔ Se la potenza installata non è nota sono proposte funzioni specifiche (derivate dai dati su 100.000 navi dl Lloyds register) per valutare la potenza installata dal gross tonnage ✔ Infine sono introdotte metodologie semplificate

5 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Caratterizzazione della flotta mondiale  Per l’uso della metodologia è stato effettuato uno studio per la caratterizzazione della flotta mondiale sulla base dell’analisi della letteratura disponibile e sulla analisi statistica del database della Lloyd per il 1999 e il 2010  Il database Lloyd per il 1999 è stato originariamente analizzato nel progetto MEET (Methodologies for estimating air pollutant emissions from transport per il transport RTD program del quarto programma quadro della Commissione Europea)  Il database Lloyd per il 2010 è stato analizzato nel quadro di un progetto speciale per aggiornare l’EMEP/EEA Guidebook  Nelle slide seguenti è riportata l’elaborazione dei dati Lloyd sulla flotta mondiale

6 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologie per la stima delle emissioni  Se i consumi di combustibile sono noti: E trip,i = 10 -3  e  j  m  p (FC e,j,m,p * EFC i,e,j,m,p )  Se i consumi di combustibile non sono noti: E trip,i = 10 -3  p T p [  e  j  m (P e,j * LF e,j * EFP i,p,e,j,m )] i, inquinantee, motore (principale, ausiliario) j, tipo di motore (slow, medium, high-speed diesel, gas and steam turbine) m, combustibile (bunker fuel oil, marine diesel oil/marine gas oil) p, fase (crociera, sosta, manovra) E trip, emissioni su un viaggio completo (tonnellate) FC, consumi di combustibili (tonnellate) EFC, fattori di emissione basati sui consumi di combustibili (kg/tonnellata) EFP, fattori di emissione basati sulla potenza (kg/kWh) T, durata (ore)LF, fattore di caricoP, potenza del motore

7 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologia “basata sui consumi” Procedura applicabile quando siano noti i consumi dettagliati per ogni tipo di motore della singola nave nelle differenti fasi di navigazione: 1Reperire i consumi per singola nave, motore, combustibile e fase di navigazione (per l’intero anno o per un campione rappresentativo dell’anno, per tutte le navi o per un campione rappresentativo delle navi per ogni combinazione di classe di nave e tipo di motore/combustibile) 2Calcolare le emissioni per ogni combinazione di classe di nave e tipo di motore/combustibile moltiplicando i consumi per i FE

8 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Fattori di emissione (FE) I FE (kg/ton) di NOx, NMVOC, PM sono disponibili per i motori principali (main engine) ed ausiliari (auxiliary engine), combinazione motore/combustibile (engine type/fuel class) e fase di navigazione (phase) in kg/ton consumate e in kg/kWh installato. Per gli NOx sono riportati FE differenti per il 2000 e il 2005. I FE per il 2000 sono rappresentativi della flotta prima della application del IMO NOx Technical Code, mentre i valori per il 2005 sono ottenuti da quelli del 2000 con una riduzione del 3.4% per prendere in considerazione i nuovi motori introdotti dal 2005

9 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Fattori di Emissione NOx 2000 e 2005 La riduzione è ottenuta dalla valutazione dello studio della Commissione Europea relativo al 2005 che assume che un nuovo motore che soddisfa le specifiche del NOx Technical Code ha emissioni di NOx circa il 17% più basse di un motore pre-2000. Per ottenere i fattori di emissione del 2005 è assunto un valore medio annuo di sostituzione del 4% (basato su una vita media approssimata per un motore marino di 25 anni) tenendo costante la flotta totale in ognuno dei 5 anni. Poiché il 4% della flotta ha nuovi motori con emissioni di NOx minori del 17%, la riduzione è: 5 x 4% x 17% = 3.4%

10 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi FE “basati sul combustibile” (inquinanti principali)

11 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi FE “basati sul combustibile” (altri inquinanti)

12 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi FE “basati sulla potenza” (inquinanti principali)

13 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologia “basata sulla potenza” (1 of 2) 1 Reperire i dati sui movimenti: porti di partenza ed arrivo, orario di partenza ed arrivo, per singola nave 2 Determinare le rotte e le distanze tra porti 3 Caratterizzare ogni nave con la sua categoria e tipo motore/combustibile (se non disponibili utilizzare i valori di default nel Guidebook) e registrare la potenza installata dei motori principali o ausiliari; se la potenza non è nota e si conosce solo il gross tonnage (GT), la potenza installata dei motori principali può essere ottenuta dai valori di default values del Guidebook (con riferimento alla flotta mondiale 1997 e 2010 e alla flotta mediterranea 2006) e poi la potenza installata dei motori ausiliari dai valori di default del Guidebook (con riferimento alla flotta mondiale 2010 e alla flotta mediterranea 2006; per la flotta mondiale 1997 non sono disponibili dati)

14 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologia “basata sulla potenza” (2 of 2) 4Determinare il tempo totale di navigazione per ogni categoria di nave e tipo motore/combustibile, o basandosi su distanza e velocità media di navigazione (valori di default del Guidebook) o su orario di partenza ed arrivo 5 Determinare il tempo totale di sosta e manovra per ogni categoria di nave e tipo motore/combustibile, tramite indagine diretta presso i porti o sulla base del tempo medio riportato nel Guidebook. 6 Calculare le emissioni per ogni categoria di nave e tipo motore/combustibile moltiplicando la durata di ogni fase, come determinata nei precedenti passi 4 e 5, per le potenze medie dei motori principali ed ausiliari installati, per ogni categoria di nave, calcolati nel passo 3, fattori di carico, per i motori principali, durata % delle fasi (dal Guidebook) e fattori di emissione

15 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Elaborazione Lloyd’s data base Potenza installata motori principali per tipo di nave e per tonnellaggio (GT)

16 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Potenza motori principali in funzione del tonnellaggio (GT )

17 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologia semplificata (Tier 2) 1Reperire dati nazionali su: - consumi di combustibile per combustibile - numero di navi per porto di arrivo per tipo di nave 2Calcolare la potenza totale installata per tipo di nave usando la potenza media per tipo nave (Guidebook) 3Suddividere i dati di cui al punto 3 per tipo motore/combustibile usando le elaborazioni del Guidebook 4Calcolare la potenza totale installata per tipo motore/combustibile come somma di quella di cui al punto 3 5Assumere che il consumo di combustibile sia proporzionale alla potenza installata per assegnare i consumi per per tipo motore/combustibile 6Stimare le emissioni con i FE per motori principali in crociera

18 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Metodologia molto semplificata (Tier 3) Quando solo informazioni statistiche sui consumi di combustibile sono disponibili, una metodologia molto semplificata (Tier 1) può essere usata, calcolando le emissioni come prodotto dei consumi di combustibile e:  per NOx, NMVOC, PM i fattori di emissione basati sul combustibile in crociera per il 2000 per diesel medium speed engines  per gli altri inqunanti, i fattori di emissione per combustibile

19 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Conclusioni  La presentazione ha riportati le metodologie di stima delle emissioni sviluppate nell’ambito del’aggiornamento del EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook  Le emissioni possono essere stimate a differenti livelli di dettaglio che sono espressi in tre tiers di complessità crescente  Una metodologia dettagliata “basata sui movementi delle navi” è stata descritta (la metodologia è denominata Tier 3 nell’EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook) che può essere utilizzata quando sono disponibili dati dettagliati sui movimenti delle navi e informazioni dettagliate sulle navi stesse

20 4 a Riunione esperti inventari locali delle emissioni in atmosferaRoma 15 febbraio 2011 Metodologia per la stima delle emissioni da navigazione Carlo Trozzi Conclusioni  Fattori di emissione, consumi specifici di combustibile e tutti gli altri dati utili per la stima sono inseriti nella metodologia. I fattori di emissione derivano da una review della letteratura mentre tutte le altre funzioni e parametri rilevanti sono derivate utilizando i dati Lloyd’s (1997 e 2010) per la flotta navale mondiale  Sono state introdotte metodologie semplificate da utilizzare quando sono disponibili solo informazioni statistiche sui consumi di combustibili (Tier 1) o when also information about port arrivals by type of vessel are available (Tier 2)