ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΕΛ. ΙΑΚΩΒΟΥ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΩΝ ΣΤΙΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΡΥΠΩΝ ΣΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ ΜΕ ΟΔΙΚΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΠΑΛΑΣΚΑ ΗΡΑΚΛΕΙΑ Α.Ε.Μ.: 4270 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Δ. ΒΛΑΧΟΣ, ΕΠ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΙΟΥΝΙΟΣ 2011
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εκπόνηση της παρούσας εργασίας ξεκίνησε τον Ιούνιο του 2010 με στόχο τον προσδιορισμό του κόστους με το οποίο επιβαρύνεται μία εταιρία όταν επιθυμεί ή όταν καλείται να προχωρήσει σε μείωση των ετήσιων παραγόμενων ρύπων της. Αρχικά πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική διερεύνηση στην περιοχή των ρύπων των διαφόρων μεταφορικών μέσων που χρησιμοποιούνται σε μια εφοδιαστική αλυσίδα και των παραγόντων που επηρεάζουν την εκπομπή αυτών. Ορμώμενη από την επιτακτική ανάγκη περιορισμού του αέριου ρύπου CO 2 στον οποίο αποδίδονται βλαβερές συνέπειες για τον άνθρωπο και το περιβάλλον και το γνωστό σε όλους φαινόμενο του θερμοκηπίου αναζητήθηκε μεθοδολογία που θα οδηγεί στον περιορισμό του ρύπου αυτού. Συγκεκριμένα η προσπάθεια εστιάστηκε στον περιορισμό του διοξειδίου του άνθρακα που εκπέμπεται από τα φορτηγά οχήματα. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε το υπολογιστικό πρόγραμμα εκπομπής ρύπων COPERT 4 για την εξαγωγή των καμπύλων των αέριων ρύπων CO 2 των οχημάτων συναρτήσει του μεταφερόμενου φορτίου, αναπτύχθηκε μεθοδολογία αναδιοργάνωσης των δρομολογίων των φορτηγών οχημάτων και προσδιορίστηκε το ετήσιο μεταφορικό κόστος της εφοδιαστικής αλυσίδας. Τέλος, κοστολογήθηκε η νέα πολιτική και χρησιμοποιήθηκε η ανάλυση ευαισθησίας για την εξαγωγή συμπερασμάτων. Στο σημείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Δ. Βλάχο και τον Καθηγητή κ. Ε. Ιακώβου για την επιλογή του θέματος και τη συνεχή επίβλεψη και καθοδήγησή τους. Παράλληλα, η ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας χρωστά πολλά στον Επίκουρο Καθηγητή κ. Λ. Ντζιαχρήστο για τη βοήθειά του στην περιοχή της εκπομπής ρύπων. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου για την υπομονή και τη στήριξή τους. Ιούνιος 2011
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ... 7 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 7 2.2 - ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΡΥΠΩΝ... 14 2.3 ΟΔΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΕΘΝΗΣ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ... 16 2.4 ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ... 24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ... 25 3.1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 25 3.2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ... 27 3.3 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΟΛΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ... 29 3.4 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΩΝ ΡΥΠΩΝ... 31 3.5 ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΣΥΝΟΛΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΑΙ ΡΥΠΩΝ... 39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΕΙΣ... 45 4.1 ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΑΥΞΗΣΗΣ ΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΗΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΙΔΙΟ ΦΟΡΤΗΓΟ... 45 4.2 ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΑΝΑΓΚΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΝΕΟΥ ΦΟΡΤΗΓΟΥ... 48 4.3 ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΔΡΟΜΟΛΟΓΙΟΥ ΜΕ ΕΝΔΙΑΜΕΣΕΣ ΣΤΑΣΕΙΣ... 56 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ... 63 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 65 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ... 67
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι εφοδιαστικές αλυσίδες πρωτοεμφανίστηκαν τη δεκαετία του 50 και από τότε μέχρι σήμερα έχουν επεκταθεί σε πληθώρα εφαρμογών. Στις βιομηχανίες η ανάπτυξη των εφοδιαστικών αλυσίδων συντελεί στη βελτιστοποίηση της υπάρχουσας παραγωγής και των διαδικασιών διανομής των προϊόντων μέσω τεχνικών διαχείρισης που στόχο έχουν την αύξηση της αποδοτικότητας και της ανταγωνιστικότητας των εταιριών. Ο σημαντικότερος ίσως παράγοντας σε κάθε εφοδιαστική αλυσίδα είναι το είδος του μεταφορικού μέσου με το οποίο θα διανεμηθούν τα παραγόμενα προϊόντα. Συνολικά οι μεταφορές καταλαμβάνουν το ένα τρίτο του ολικού κόστους της εφοδιαστικής αλυσίδας ενώ μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση του συστήματος σε πολύ σημαντικό βαθμό. Η μεταφορά των προϊόντων είναι απαραίτητη σε όλη την παραγωγική διαδικασία, από την παραγωγή του προϊόντος μέχρι την παράδοση στον τελικό καταναλωτή και την επιστροφή του μέσου στον αρχικό του προορισμό. Εξαιτίας όμως της σημαντικότητας των μεταφορών σε όλα τα στάδια της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι εμφανές ότι είναι υπεύθυνες για ένα μεγάλο ποσοστό εκπομπής ρύπων που προκαλείται από τις εταιρίες παραγωγής προϊόντων. Για να πραγματοποιηθούν τώρα οι μεταφορές σε μία εφοδιαστική αλυσίδα δύναται να χρησιμοποιηθούν όλων των ειδών τα μέσα μεταφοράς, όπως είναι πλοία, αεροπλάνα, τρένα, φορτηγά, σωληνώσεις, ανάλογα με τις υποδομές που υπάρχουν και τα ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα της χρήσης κάθε μέσου. Παρακάτω θα αναφερθούν τα κυριότερα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του κάθε μέσου. Η θαλάσσια μεταφορά παίζει καθοριστικό ρόλο στις διεθνείς μεταφορές. Αποτελεί έναν οικονομικό και εξαιρετικά αποδοτικό τρόπο μεταφοράς προϊόντων λόγω της υψηλής μεταφορικής ικανότητας των πλοίων. Η χρήση της είναι ζωτικής σημασίας για τη μεταφορά προϊόντων όπως το αργό πετρέλαιο και τα σιτηρά. Τα βασικά μειονεκτήματα της θαλάσσιας μεταφοράς προϊόντων είναι ότι απαιτείται σημαντικά μεγαλύτερος χρόνος για την μεταφορά στον τελικό προορισμό σε σχέση με τα άλλα μέσα ενώ υπάρχει άμεση εξάρτηση από τα καιρικά φαινόμενα. Οι σύγχρονες επιχειρήσεις που στηρίζουν την εφοδιαστική τους αλυσίδα στις θαλάσσιες μεταφορές τείνουν να χρησιμοποιούν όλο και μεγαλύτερα πλοία ώστε να επιτύχουν μείωση του τελικού τους κόστους. Επίσης, αξίζει να σημειωθεί ότι οι εταιρίες αυτές δίνουν μεγάλη βαρύτητα κυρίως στις παρεχόμενες υπηρεσίες παρά στην τελική τιμή παράδοσης του προϊόντος. Για το λόγο αυτό έχουν ανάγκη από συνεχή βελτίωση των εφοδιαστικών τους αλυσίδων με τεχνικές πληροφόρησης σε πραγματικό χρόνο, ακρίβειας στο χρόνο παράδοσης και ικανών συστημάτων παρακολούθησης της πορείας των προϊόντων τους. Οι μεταφορές προϊόντων μέσω θαλάσσης μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: Μεταφορά με πλοία της γραμμής. Στην περίπτωση αυτή η μεταφορά των προϊόντων γίνεται σε τακτά και καθορισμένα δρομολόγια, με τα ίδια πλοία και με καθορισμένο κόστος. 1
Μεταφορά με φορτηγά πλοία. Τα χαρακτηριστικά αυτού του τύπου μεταφοράς είναι η μεταβλητότητα του κόστους μεταφοράς, της διαδρομής και των χρονοδιαγραμμάτων. Με φορτηγά πλοία συνήθως γίνεται μεταφορά ξυρών χύδην φορτίων και αργού πετρελαίου. Μεταφορά βιομηχανικών προϊόντων. Σε αυτό τον τύπο μεταφοράς το κύριο προϊόν είναι οι βιομηχανικές πρώτες ύλες. Τα εμπορεύματα μεταφέρονται με χρήση ειδικών εμπορευματοκιβωτίων (container), ή σε κατάλληλα δοχεία υψηλής πίεσης όπως για παράδειγμα κατά τη μεταφορά φυσικού αερίου. Η εναέρια μεταφορά προϊόντων αποτελεί σημαντική δυνατότητα προς τις εταιρίες για διεύρυνση της εφοδιαστικής τους αλυσίδας αλλά και των λειτουργιών τους. Η μεταφορά προϊόντων μέσω αέρος παρέχει μεγάλη ταχύτητα παράδοσης, χαμηλό κίνδυνο πιθανών βλαβών, ασφάλεια, ευελιξία, εύκολη προσβασιμότητα και δυνατότητα συχνής παράδοσης σε τακτικούς προορισμούς. Το σημαντικότερο μειονέκτημα της είναι το υψηλό τέλος παράδοσης του προϊόντος. Ο R. Feigham (2001) σε εργασία του είπε πως η εναέρια μεταφορά προϊόντων θα πρέπει να αποτελεί επιλογή για μια εταιρία μόνο όταν η τιμή ανά μονάδα βάρους των αποστολών είναι σχετικά υψηλή και η ταχύτητα παράδοσης είναι ο σημαντικότερος παράγοντας. Τα βασικά χαρακτηριστικά της εναέριας μεταφοράς προϊόντων είναι τα εξής: τα αεροπλάνα δεν εξαρτώνται από τα αεροδρόμια κάνοντας ευκολότερη τη ναύλωσή τους από τις εταιρίες σε αντίθεση με τα πλοία. τα προϊόντα μεταφέρονται γρήγορα σε μακρινούς προορισμούς οι αερομεταφορές είναι ανεξάρτητες από τη μορφολογία του εδάφους του τόπου προορισμού και της διαδρομής. Τα στατιστικά στοιχεία δείχνουν ότι οι μεταφορές προϊόντων μέσω αέρος θα συνεχίσουν να παρουσιάζουν ανοδική τάση τα επόμενα χρόνια. Η τάση που θα επικρατήσει στο άμεσο μέλλον είναι η σύνδεση τους με άλλα μέσα μεταφοράς προϊόντων όπως τα πλοία ή τα φορτηγά ώστε να επιτυγχάνεται παράδοση Just-In-Time και από πόρτα σε πόρτα. Τέλος η χερσαία μεταφορά προϊόντων αποτελεί ίσως τη σημαντικότερη μορφή διαχείρισης προϊόντων σε μια εφοδιαστική αλυσίδα καθώς είτε εφαρμόζεται ανεξάρτητα είτε συνδυάζεται τόσο με τις θαλάσσιες όσο και με τις εναέριες μεταφορές συνδέοντας λιμάνια και αεροδρόμια με τα σημεία παράδοσης των προϊόντων. Το βασικό πλεονέκτημα των χερσαίων μεταφορών είναι η εύκολη πρόσβαση σε σχεδόν οποιοδήποτε σημείο. Ως επίγεια μέσα μεταφοράς χρησιμοποιούνται τα τρένα, τα φορτηγά οχήματα και οι σωληνώσεις. Τα τρένα έχουν υψηλή μεταφορική ικανότητα και χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση αλλά παρουσιάζουν υψηλό κόστος εγκαταστάσεων, δύσκολη και δαπανηρή συντήρηση, έλλειψη ελαστικότητας σε πιθανές επείγουσες καταστάσεις ενώ, απαιτείται χρόνος για την καλή οργάνωση των βαγονιών και των δρομολογίων. Η οδική μεταφορά με χρήση φορτηγών 2
οχημάτων παρουσιάζει σημαντικά οφέλη όπως, το χαμηλό επενδυτικό κόστος και η υψηλή προσβασιμότητα και διαθεσιμότητα αλλά και σημαντικά μειονεκτήματα όπως η σχετικά χαμηλή μεταφορική ικανότητα, η περιορισμένη ασφάλεια και οι σχετικά χαμηλές ταχύτητες μεταφοράς. Οι σωληνώσεις τέλος, παρέχουν πολύ υψηλή μεταφορική ικανότητα, χαμηλό κόστος λειτουργίας, μηδενική επίδραση από τις καιρικές συνθήκες και συνεχή ροή. Ως μειονεκτήματα μπορούν να αναφερθούν οι ακριβές υποδομές, η δύσκολη επίβλεψη και η τακτική ανάγκη συντήρησης. Η ολοένα αυξανόμενη χρήση των χερσαίων και κυρίως των οδικών μεταφορών δημιούργησε πολλά προβλήματα, όπως η κυκλοφοριακή συμφόρηση στα αστικά κέντρα, η ρύπανση του περιβάλλοντος και τα τροχαία ατυχήματα κάνοντας απαραίτητη τη θέσπιση σκληρότερων και αποδοτικότερων νόμων. Οι εφοδιαστικές αλυσίδες που βασίζονται στις αστικές οδικές μεταφορές προϊόντων διαχωρίζονται ανάλογα με το κόστος αποθήκευσης, μεταφοράς και διαχείρισης. Η βελτίωση των συμβατικών εφοδιαστικών αλυσίδων επικεντρώνεται κυρίως στη μείωση ενός εκ των προηγούμενων παραμέτρων. Ωστόσο, από μακροοικονομική άποψη, η μείωση του συνολικού κόστους μπορεί να συμβάλλει στο μεγαλύτερο δυνατό κέρδος για την εκάστοτε εταιρία. Στο σχήμα 1.1 παρουσιάζονται τα κόστη σε σχέση με τα διάφορα μέσα μεταφοράς. Σχήμα 1.1: Επιμέρους κόστη στις διάφορες κατηγορίες μεταφορών Από το σχήμα προκύπτει για παράδειγμα ότι η αερομεταφορά προϊόντων είναι ακριβότερη από τη μεταφορά με φορτηγό αλλά έχει πολύ μικρότερο κόστος αποθήκευσης. Σε επίπεδο συνολικού κόστους όμως η μεταφορά προϊόντων με αεροπλάνο θα μπορούσε να αποτελέσει την ιδανική λύση στην περίπτωση μεταφοράς τροφίμων ή ευπαθών προϊόντων. Όσον αφορά τους ρύπους το κυρίαρχο μέσο μεταφοράς, τα φορτηγά οχήματα είναι υπεύθυνο για ένα μεγάλο ποσοστό της αέριας ρύπανσης, όπως φαίνεται χαρακτηριστικά στο σχήμα 1.2 και για επιβλαβείς συνέπειες στην υγεία των ανθρώπων. 3
Σχήμα 1.2: Ποσοστιαία συνεισφορά παραγόντων σε αέριους ρύπους(%) στην ευρωπαϊκή ένωση κατά το 2007 Κρίνεται λοιπόν αναγκαίο να περιοριστεί το ποσοστό το οποίο συνεισφέρουν τα φορτηγά οχήματα στην αέρια ρύπανση. Προς αυτή την κατεύθυνση εργάζονται οι κατασκευάστριες εταιρίες φτιάχνοντας πιο φιλικούς προς το περιβάλλον κινητήρες οι οποίοι είτε εκπέμπουν μικρότερες ποσότητες αέριων ρύπων είτε χρησιμοποιούν πιο φιλικά καύσιμα παράγοντας με αυτόν τον τρόπο λιγότερο ρυπογόνα καυσαέρια.. Δεν αρκεί όμως μόνο αυτή η προσπάθεια για να επιτευχθούν τα επιθυμητά αποτελέσματα. Η προσπάθεια των κατασκευαστών των κινητήρων δεν είναι επαρκής για την αντιμετώπιση του προβλήματος αν δε συνδυάζεται από μια πράσινη προσέγγιση στο πλαίσιο της συνολικής εφοδιαστικής αλυσίδας. Είναι απαραίτητο να μελετηθούν οι παράγοντες που επηρεάζουν 4
τις εκπομπές ρύπων των διαφόρων μεταφορικών μέσων όταν αυτά μεταφέρουν το εμπόρευμα στα διάφορα σημεία της εφοδιαστικής αλυσίδας όπως επίσης, να μελετηθεί ο κατάλληλος συνδυασμός των διαφόρων μεταφορικών μέσων για τον περιορισμό των ετήσιων ρύπων των εταιριών οι οποίοι προέρχονται από τη μεταφορά των προϊόντων. Το παραδοσιακό μοντέλο εφοδιαστικής αλυσίδας επιβάλλει όλο και μικρότερο πλήθος δρομολογίων και όλο και μεγαλύτερο μεταφερόμενο φορτίο. Αντίθετα, η σύγχρονη τάση είναι η παράδοση Just-In-Time και από πόρτα σε πόρτα γεγονός που οδηγεί τις εφοδιαστικές αλυσίδες σε αύξηση του πλήθους των δρομολογίων και ελάττωση του μεταφερόμενου φορτίου. Χωρίς προσεγμένο σχεδιασμό η διαδικασία αυτή μπορεί να οδηγήσει σε απότομη αύξηση του τελικού κόστους προκειμένου να ικανοποιηθούν οι αυξημένες απαιτήσεις των πελατών. Ως λύση στο πρόβλημα εμφανίζεται η εφοδιαστική αλυσίδα με συνδυασμένο τρόπο μεταφοράς των προϊόντων της. Στην περίπτωση αυτή η εταιρία συνδυάζει τα πλεονεκτήματα του κάθε διαθέσιμου μεταφορικού μέσου με στόχο την μείωση του συνολικού τελικού κόστους. Τα οφέλη που προσφέρει μια τέτοιου τύπου εφοδιαστική αλυσίδα είναι: εκλογή του ιδανικού μεγέθους φόρτωσης για κάθε δρομολόγιο περιορισμός των περιττών δρομολογίων άρα και των επιπλέον ρύπων και του επιπλέον κόστους περιορισμός της επικάλυψης περιοχών με εξυπηρέτηση από το ίδιο μέσο. βελτίωση των παρεχόμενων υπηρεσιών και αύξηση του τελικού κέρδους της εταιρίας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναζητείται μεθοδολογία για τη μείωση των ετήσιων εκπεμπόμενων ρύπων που οφείλονται στις οδικές μεταφορές των εμπορευμάτων. Η μεθοδολογία έγγυται στην αναδιάταξη των δρομολογίων των φορτηγών οχημάτων και συγκεκριμένα στον επανακαθορισμό της εκάστοτε μεταφερόμενης ποσότητας ανά δρομολόγιο, όπως επίσης και του απαιτούμενου ετήσιου αριθμού δρομολογίων. Ο καθορισμός των στοιχείων αυτών έχει τόσο οικονομική όσο και περιβαλλοντική επίδραση. Στην παρούσα εργασία αφορά πρωτίστως η περιβαλλοντική τους επίδραση και ο προσδιορισμός τους γίνεται με κριτήριο τη μείωση των ετήσιων παραγόμενων ρύπων. Ακολούθως εξετάζεται η επίπτωση που έχει στο κόστος μεταφοράς και κατά συνέπεια στο συνολικό κόστος η μεταβολή των στοιχείων αυτών. Στο πρώτο Κεφάλαιο γίνεται η γνωριμία με το πρόβλημα που θα αντιμετωπιστεί και δίνονται περιληπτικά τα σημεία που θα αναλυθούν στα επόμενα κεφάλαια. Στο δεύτερο Κεφάλαιο γίνεται η ανάλυση των αέριων ρύπων που παράγονται κατά τη μεταφορά των προϊόντων. Αναλύονται διεξοδικά οι βλαβερές επιδράσεις των ρύπων αυτών τόσο στο περιβάλλον όσο και στην υγεία των ανθρώπων. Οι ρύποι αυτοί διακρίνονται σε νομοθετημένους και μη. Στη συνέχεια της εργασίας, παρατίθεται η διεθνής νομοθεσία που διέπει τα όρια των ρύπων για τα 5
μέσα οδικής μεταφοράς και συγκεκριμένα για τα φορτηγά οχήματα, αφού η χρήση αυτών διαδραματίζει κυρίαρχο ρόλο στον τομέα των μεταφορών. Ο περιορισμός των ετήσιων ρύπων που εκπέμπονται από τα φορτηγά οχήματα κατά τη μεταφορά προϊόντων και συγκεκριμένα του CO 2 αποτελεί το στόχο της εργασίας. Στο τρίτο Κεφάλαιο πραγματοποιείται η ανάλυση της μεθοδολογίας που θα χρησιμοποιηθεί για να επιτευχθεί ο περιορισμός των ρύπων CO 2. Η μεθοδολογία αυτή έχει ως βάση της την αναδιάταξη των δρομολογίων και εφαρμόζεται στην παρούσα εργασία σε εταιρίες παραγωγής προϊόντων, η μεταφορά των οποίων προς τους λιανοπωλητές βαρύνει την ίδια. Ως ετήσιο κόστος λαμβάνεται πλέον όχι μόνο το κόστος ρύθμισης και διατήρησης αλλά, και το κόστος μεταφοράς των προϊόντων. Επιπλέον με τη χρήση του προγράμματος COPERT 4 γίνεται εκτίμηση των παραγόμενων ρύπων του οχήματος με μεταβλητό το ποσοστό φόρτωσης του οχήματος. Στη συνέχεια κοστολογείται το επιθυμητό ποσοστό μείωσης ρύπων και προσδιορίζεται η επίδραση της μείωσης αυτής στο συνολικό ετήσιο κόστος. Στο τέταρτο Κεφάλαιο πραγματοποιούνται αριθμητικές διερευνήσεις με εφαρμογή της μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε στο τρίτο κεφάλαιο. Παρουσιάζονται 3 ρεαλιστικά σενάρια και αναλύονται τα βήματα που χρειάζεται να ακολουθήσει η εταιρία για να πετύχει την επιθυμητή μείωση ρύπων. Στη συνέχεια κοστολογείται η κίνηση αυτή της εταιρίας και η εταιρία είναι πλέον σε θέση να αποφασίσει αν μπορεί οικονομικά πλέον να προβεί στην κίνηση αυτή. Στο πέμπτο και τελευταίο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα γενικά συμπεράσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Τέλος διατυπώνονται οι προτάσεις για μελλοντική εξέλιξη και εμπλουτισμό της διπλωματικής και καθορίζονται τα πεδία μελέτης για την πραγματοποίηση των νέων στόχων. 6
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Με τη βιομηχανική επανάσταση που έλαβε χώρα το 18 ο αιώνα και κυρίως με την εφεύρεση των μηχανών εσωτερικής καύσης το 19 ο αιώνα το βιοτικό επίπεδο των ανθρώπων βελτιώθηκε σημαντικά. Εργοστάσια κατασκευάζονται και παράγουν μαζικές ποσότητες προϊόντων. Οι μεταφορές ανθρώπων και αγαθών υφίστανται ριζοσπαστική βελτίωση. Τα μεταφορικά μέσα (πλοία, τρένα, αεροπλάνα, επιβατικά οχήματα, φορτηγά οχήματα) διευκολύνουν την πρόσβαση στην εργασία, τη μεταφορά αγαθών και γενικά παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της οικονομίας. Η εξέλιξη όμως της επιστήμης, της τεχνολογίας και των μεταφορών ειδικότερα δεν έχει μόνο σημαντικά οφέλη. Συνέπεια των μεταφορών είναι η εκπομπή τεράστιων ποσοτήτων ρύπων στην ατμόσφαιρα, όπως φαίνεται στο σχήμα 1, γεγονός που οδηγεί στην ολοένα και μεγαλύτερη επιβάρυνση τόσο του περιβάλλοντος όσο και της υγείας των ανθρώπων. Η μόλυνση του περιβάλλοντος από αέριους ρύπους προκαλεί φαινόμενα όπως η όξινη βροχή (nitric and sulfuric acids), η ελάττωση της στοιβάδας του όζοντος, το φαινόμενο του ευτροφισμού στον υδροφόρο ορίζοντα(nitrogen oxides), η φωτοχημική ρύπανση στα αστικά κέντρα (such as sulfur dioxide and nitrogen oxides) και είναι υπεύθυνη για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή και την υπερθέρμανση του πλανήτη. Στη διάρκεια των τελευταίων 120 χρόνων δημιουργήθηκαν μη αντιστρεπτές για το περιβάλλον καταστάσεις, όπως είναι το λεγόμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η Γη, όπως και ο Ήλιος εκπέμπει θερμική ακτινοβολία η οποία αντιστοιχεί σε μεγάλα μήκη κύματος, σε αντίθεση με την αντίστοιχη ηλιακή ακτινοβολία, που είναι μικρού μήκους κύματος. Η ατμόσφαιρα της Γης διαθέτει μεγάλη αδιαφάνεια στην, μεγάλου μήκους κύματος, γήινη ακτινοβολία, έχει δηλαδή την ικανότητα να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της, ποσοστό περίπου 71%. Η ίδια η ατμόσφαιρα επανεκπέμπει θερμική ακτινοβολία, μέρος της οποίας απορροφάται από την επιφάνεια της Γης, η οποία θερμαίνεται ακόμη περισσότερο. Αποτέλεσμα του συνολικού φαινομένου είναι η αύξηση της μέσης επιφανειακής θερμοκρασίας, γεγονός που καθιστά τη Γη κατοικήσιμη. Στο σχήμα 2.3 παρουσιάζεται το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου. 7
Σχήμα 2.3: Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Χωρίς το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου η θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας θα ήταν σε παγκόσμια και ετήσια βάση περίπου -18 C. Η ικανότητα της ατμόσφαιρας να εγκλωβίζει και να ανακυκλώνει την ενέργεια που φεύγει από την επιφάνεια της Γης είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό του φαινομένου του θερμοκηπίου. Τα τελευταία χρόνια όμως ο όρος συνδέεται με την παγκόσμια θέρμανση (global warming), ενώ θεωρείται πως το φαινόμενο έχει ενισχυθεί σημαντικά από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Αυτές οι δραστηριότητες και κατά το μεγαλύτερο μέρος η χρήση ορυκτών καυσίμων οδήγησαν στην αύξηση κατά 31% του CO 2 την περίοδο 1750-1998. Ο όρος παγκόσμια θέρμανση (global warming) αναφέρεται στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης και των ωκεανών. Ο όρος είναι εν γένει ουδέτερος ως προς τα αίτια πρόκλησης της θέρμανσης του πλανήτη, ωστόσο έχει επικρατήσει να υπονοεί την ανθρώπινη παρέμβαση. Η επίσημη επιστημονική θέση πάνω στις κλιματικές μεταβολές, όπως αυτή εκφράζεται από την Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC του ΟΗΕ, είναι πως η μέση θερμοκρασία του πλανήτη έχει αυξηθεί κατά 0.6 ± 0.2 C από τα τέλη του 19 ου αιώνα και πως η αύξηση αυτή οφείλεται σημαντικά στην ανθρώπινη δραστηριότητα των τελευταίων 50 ετών. Η παγκόσμια θέρμανση μπορεί να συμβάλλει στην αλλαγή του κλίματος της Γης μετακινώντας τις ζώνες βροχοπτώσεως, από τον ισημερινό προς τον βορρά και ερημοποιώντας το κάτω τμήμα της εύκρατης ζώνης. Αυτό συνεπάγεται αλλαγές στους διάφορους τύπους βλάστησης 8
τόσο στις γεωργικές όσο και στις δασικές εκτάσεις. Αναμένονται επιπλέον συχνότερα ακραία καιρικά φαινόμενα, όπως κύματα θερμότητας και ξηρασίες ή έντονες βροχοπτώσεις ανάλογα με την περιοχή. Επίσης, αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσει σε άνοδο της στάθμης των θαλασσών. Μία αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1,5 έως 4,5 C εκτιμάται πως μπορεί να οδηγήσει σε μία άνοδο της στάθμης κατά 15 έως 95 mm. Η άνοδος αυτή, μπορεί να έχει καταστρεπτικές συνέπειες και να προκαλέσει πλημμύρες σε περιοχές που βρίσκονται σε χαμηλό υψόμετρο και κοντά στο επίπεδο της θάλασσας. Από το 1900 μέχρι το 2001, έχει υπολογιστεί μία ετήσια άνοδος 1-2 χιλιοστά, ενώ σύμφωνα με μετρήσεις του δορυφόρου TOPEX/Poseidon, από τo 1992 μέχρι σήμερα η άνοδος είναι περίπου 3 χιλιοστά ετησίως. Έρευνες που έγιναν πάνω στο θέμα αυτό δείχνουν ότι η παγκόσμια θέρμανση ενδέχεται να επηρεάσει την ωκεάνια κυκλοφορία και ειδικότερα να επιβραδύνει το θερμό ρεύμα του Κόλπου, ωθώντας το προς τα Νότια και προκαλώντας πτώση της θερμοκρασίας στις περιοχές από τις οποίες διέρχεται, όπως η Δυτική Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική. Επιπλέον, λόγω της αύξησης της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα, οι ωκεανοί της Γης απορροφούν μεγαλύτερο ποσοστό ηλιακής ακτινοβολίας, γεγονός που οδηγεί στην μείωση του ph των υδάτων. Στο σχήμα 2.4 παρουσιάζεται η εκτίμηση του ρυθμού μείωσης των πάγων της αρκτικής κατά τα έτη από 1950 έως και 2050. 2050. Σχήμα 2.4: Προσομοίωση του ρυθμού μείωσης των πάγων της αρκτικής για τα έτη 1950- Επιπροσθέτως η κλιματική αλλαγή που προκαλείται από τη μόλυνση του αέρα, ιδιαιτέρως από την εκπομπή CO 2, έχει άμεσες συνέπειες για τον άνθρωπο, όπως θάνατοι που σχετίζονται με κύμα καύσωνα, πλημμύρες και ξηρασία. Κάποιες από τις επιδράσεις της παγκόσμιας θέρμανσης στην 9
ανθρώπινη υγεία γίνονται άμεσα ορατές ενώ άλλες κάνουν περισσότερο χρόνο μέχρι να εμφανιστούν. Τα συνήθη συμπτώματα είναι ο ερεθισμός των ματιών, οι διαταραχές της αναπνοής, ενοχλήσεις στη μύτη και στο φάρυγγα, κόπωση, ζάλη, πνευμονικό οίδημα, ενώ η μακροχρόνια έκθεση μπορεί να οδηγήσει και σε καρκίνο των πνευμόνων. Πιο συγκεκριμένα το κυριότερο σύστημα που προσβάλλεται στον ανθρώπινο οργανισμό είναι το αναπνευστικό και το καρδιαγγειακό. Περισσότερο ευάλωτα είναι τα υπερήλικα άτομα και μάλιστα εκείνα που πάσχουν από πνευμονικά και καρδιακά νοσήματα. Επίσης ιδιαίτερη επίπτωση παρουσιάζεται στις παιδικές ηλικίες γιατί το νευρικό, το αναπνευστικό και το αναπαραγωγικό σύστημα των παιδιών, δεν είναι πλήρως ανεπτυγμένα. Σύμφωνα με στοιχεία της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για το περιβάλλον και την υγεία στην Ευρώπη ένα στα επτά παιδιά προσβάλλεται από άσθμα το άσθμα προσβάλλει περισσότερο τα παιδιά της δυτικής Ευρώπης συγκριτικά με εκείνα της Ανατολικής Ευρώπης (δεκαπλάσια επίπτωση) άσθμα αλλεργίες και άλλα αναπνευστικά νοσήματα αυξάνουν ολοένα και περισσότερο και αποτελούν ένα από τα κυριότερα αίτια εισαγωγής στα νοσοκομεία. Επίσης οι διάφοροι ρύποι του περιβάλλοντος ευθύνονται πολλές φορές για αποβολές εμβρύων, σωματικές και διανοητικές αναπηρίες και διαταραχές της αναπαραγωγικής ικανότητας των ανθρώπων. Το πρόβλημα έχει αρχίσει να λαμβάνει ανησυχητικές διαστάσεις ιδίως στα μεγάλα αστικά κέντρα. Ενδεικτικά μόνο αναφέρεται ότι 60.000 θάνατοι κάθε χρόνο στις μεγαλουπόλεις της Ευρώπης και 3.000.000 σε παγκόσμια κλίμακα οφείλονται στην μακροχρόνια έκθεση ρύπων της ατμόσφαιρας (από την έκθεση του Ευρωπαϊκού Οργανισμού για το περιβάλλον). Οι πρώτοι που άρχισαν να κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου για την κλιματική μεταβολή που οφείλεται σε ανθρωπογενείς αιτίες ήταν οι επιστήμονες. Στοιχεία από τις δεκαετίες του 1960 και 1970 έδειχναν ότι οι συγκεντρώσεις CO 2 στην ατμόσφαιρα αυξάνονταν σημαντικά, γεγονός που οδήγησε τους κλιματολόγους αρχικά και στη συνέχεια και άλλους επιστήμονες να πιέσουν για δράση. Δυστυχώς, πήρε πολλά χρόνια στη διεθνή κοινότητα για να ανταποκριθεί στο αίτημα αυτό. Το 1988, δημιουργήθηκε από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Μετεωρολογίας και το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών (UNEP) μία Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος. Αυτή η ομάδα παρουσίασε μια πρώτη έκθεση αξιολόγησης το 1990, η οποία απεικόνιζε τις απόψεις 400 επιστημόνων. Σύμφωνα με την αναφορά αυτή, το πρόβλημα της αύξησης της θερμοκρασίας ήταν υπαρκτό και ήταν αναγκαίο να αντιμετωπιστεί άμεσα. Τα συμπεράσματα της Διακυβερνητικής Επιτροπής ώθησαν τις κυβερνήσεις να δημιουργήσουν τη Σύμβαση-Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για τις Κλιματικές Μεταβολές (UNFCCC). Η διαπραγμάτευση της Σύμβασης ήταν σχετικά σύντομη και ήταν έτοιμη προς υπογραφή στη Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για το 10
Περιβάλλον και την Ανάπτυξη, γνωστότερη ως συνάντηση κορυφής για την προστασία της Γης, το 1992 στο Ρίο ντε Τζανέιρο. Η Σύμβαση-Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για την αλλαγή του κλίματος, καθώς και το πρωτόκολλο του Κιότο που ακολούθησε, αποτελούν το μόνο διεθνές πλαίσιο για την καταπολέμηση των κλιματικών αλλαγών. Το Πρωτόκολλο του Κιότο όπως υιοθετήθηκε από τη διεθνή κοινότητα το 1997 αποτελεί έναν «οδικό χάρτη», στον οποίο περιλαμβάνονται τα απαραίτητα βήματα για τη μακροπρόθεσμη αντιμετώπιση της αλλαγής του κλίματος που προκαλείται λόγω της αύξησης των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Σύμφωνα με αυτό, τα κράτη που το έχουν συνυπογράψει δεσμεύονται να ελαττώσουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου την πρώτη περίοδο ανάληψης υποχρεώσεων (2008-2012) κατά ένα συγκεκριμένο στόχο σε σχέση με τις εκπομπές του 1990 (ή του 1995 για ορισμένα αέρια). Αυτό επιχειρείται να γίνει με τον πιο οικονομικά αποδοτικό τρόπο, ώστε να μην επιβαρυνθεί η παγκόσμια οικονομία. Έτσι, το Πρωτόκολλο του Κιότο περιλαμβάνει τρεις ευέλικτους μηχανισμούς: την εμπορία δικαιωμάτων εκπομπών την κοινή εφαρμογή το μηχανισμό καθαρής ανάπτυξης Ο πρώτος μηχανισμός προβλέπει την αγοραπωλησία δικαιωμάτων εκπομπών μεταξύ των ενδιαφερόμενων μερών (όπως για παράδειγμα κράτη και υπόχρεες εγκαταστάσεις), ενώ οι άλλοι δύο βασίζονται σε προγράμματα έργων. Οι διαπραγματεύσεις για το Πρωτόκολλο του Κιότο ήταν σκληρές, καθώς οι διάφορες χώρες είχαν διαφορετικά συμφέροντα στη διεθνή προσπάθεια επίλυσης του προβλήματος της αύξησης της παγκόσμιας θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, περιοχές που είχαν χαρακτηριστικά ψυχρό κλίμα θα ωφελούνταν από την τάση ανόδου της μέσης θερμοκρασίας ενώ άλλες περιοχές, οι οποίες ήταν σχετικά άνυδρες, ήταν δυνατόν να δουν την οριακά καλλιεργήσιμη γη τους να μετατρέπεται σε έρημο, γεγονός που θα είχε ως συνέπεια τη μείωση της ικανότητά τους να παράγουν τρόφιμα. Κατά συνέπεια, δημιουργήθηκαν πολλά στρατόπεδα με αντικρουόμενες απόψεις που προσπαθούσαν να τις επιβάλλουν και στα υπόλοιπα ουδέτερα μέλη κάνοντας το όλο εγχείρημα να φαντάζει ως μία εξίσωση για δυνατούς λύτες. Συγκεκριμένα, τα βασικά στρατόπεδα που δημιουργήθηκαν είναι τα εξής: Ευρωπαϊκή Ένωση: αποτελείται από 25 μέλη, τα οποία συναντιούνται για να συμφωνήσουν σχετικά με τις κοινές θέσεις τους και αντιπροσωπεύεται από τη χώρα που έχει την προεδρία. Σημειώνεται ότι η Ευρωπαϊκή Ένωση είναι η πιο ενεργή ομάδα όσον αφορά στις διαπραγματεύσεις για την προστασία του περιβάλλοντος και πιέζει συνεχώς για τη λήψη αυστηρών μέτρων. Σημειώνεται ότι την περίοδο των διαπραγματεύσεων η 11
Ευρωπαϊκή Ένωση αποτελούνταν από 15 κράτη μέλη, με αυτά όμως συμμάχησαν και τα 10 νέα μέλη της διεύρυνσης. «Λέσχη του Άνθρακα» ( Carbon Club ): περιλαμβάνει τις χώρες «JUSCANZ» (από τα αρχικά των χωρών Ιαπωνία, ΗΠΑ, Καναδάς, Αυστραλία, Νέα Ζηλανδία στα Αγγλικά), τις χώρες μέλη του ΟΠΕΚ, τη Ρωσία και τη Νορβηγία, των οποίων τα συμφέροντά θίγονται από το Πρωτόκολλο του Κιότο είτε επειδή πρέπει να μειώσουν την παραγωγή τους είτε επειδή επιβάλλεται στροφή προς διαφορετικά καύσιμα γεγονός που δεν τους συμφέρει οικονομικά. Οικονομικοί είναι λοιπόν οι λόγοι που τους εναντιώνουν κατά της λήψης αυστηρών μέτρων για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Συμμαχία των Μικρών Νησιωτικών Κρατών (AOSIS): είναι ένας συνασπισμός περίπου 43 μικρών νησιωτικών κρατών, τα οποία είναι ιδιαίτερα ευάλωτα στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Τα κράτη αυτά κινδυνεύουν να εξαφανιστούν από το χάρτη εξαιτίας του μικρού τους υψομέτρου σε σχέση με το επίπεδο της θάλασσας και επομένως απειλείται άμεσα η ίδια τους η επιβίωση. Οι χώρες της ομάδας αυτής ήταν μάλιστα οι πρώτες που πρότειναν ένα σχέδιο κειμένου κατά τη διάρκεια των διαπραγματεύσεων του πρωτοκόλλου του Κιότο ζητώντας μία μείωση στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα της τάξης του 20% έως το 2005 σε σχέση με τα επίπεδα του 1990. Λιγότερο αναπτυγμένες χώρες: πρόκειται για 48 χώρες, οι οποίες συμμετείχαν όλο και πιο ενεργά στη διαδικασία των διαπραγματεύσεων για την αλλαγή του κλίματος, συχνά για να υπερασπιστούν τα ιδιαίτερα συμφέροντά τους και την εύθραυστη οικονομία τους, όπως για παράδειγμα την παροχή μέτρων για να μπορέσουν να προσαρμοστούν στην αλλαγή του κλίματος και να μην είναι τόσο ευάλωτες. Ομάδα των 77 (G-77): πρόκειται για εκείνες τις αναπτυσσόμενες χώρες που είναι αναδυόμενες, όπως η Ινδία και η Κίνα. Οι χώρες αυτές θεωρούν ότι βρίσκονται σε τροχιά ανάπτυξης και ότι είναι εις βάρος τους να δεσμευτούν να περιορίσουν τις εκπομπές τους. Η απαίτηση των βιομηχανικών χωρών, που είναι κυρίως υπεύθυνες για τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παγκοσμίως, να αντιμετωπιστούν επί ίσης όροις με τις αναπτυσσόμενες χώρες τους φαίνεται άδικη και παράλογη. Τελικά στις 11 Δεκεμβρίου 1997 και υστέρα από μαραθώνιες διαπραγματεύσεις που κράτησαν 11 ήμερες, υιοθετήθηκε στη διεθνή διάσκεψη του Κιότο στην Ιαπωνία σχέδιο Πρωτοκόλλου για τις κλιματικές αλλαγές. Σύμφωνα με το Πρωτόκολλο του Κιότο οι βιομηχανικές χώρες συνολικά υποχρεούνται να μειώσουν τις εκπομπές των αερίων του φαινομένου του θερμοκηπίου κατά 5,2% κατά μέσο όρο σε σχέση µε τα επίπεδα του 1990, κατά τη διάρκεια της πρώτης «περιόδου δέσμευσης», η οποία καλύπτει τα έτη 2008 έως 2012. Για τις αναπτυσσόμενες χώρες δεν καθορίζονται στόχοι ως προς τις εκπομπές. Αναφέρεται ότι προτιμήθηκε ο καθορισμός πενταετούς 12
περιόδου δέσμευσης αντί ενός έτους στόχου για να εξομαλυνθούν οι ετήσιες διακυμάνσεις των εκπομπών αερίων που οφείλονται σε ανεξέλεγκτους παράγοντες, όπως ο καιρός. Η Ευρωπαϊκή Ένωση ευαισθητοποιημένη από τον κίνδυνο που διατρέχει η υγεία των ανθρώπων εξαιτίας της μόλυνσης του περιβάλλοντος, έχει εξαγγείλει στρατηγική για τον περιορισμό της. Οι κυριότεροι στόχοι της στρατηγικής αυτής είναι: η βελτίωση της νομοθεσίας σχετικά με την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα, η ανάγκη για πιο φιλικές προς το περιβάλλον μορφές ενέργειας, η θέσπιση μέγιστων ορίων επικινδυνότητας για τους διάφορους ρύπους και ο έλεγχος τους, η σταδιακή δραστική μείωση των ρύπων, ώστε να ελαχιστοποιηθεί τα αμέσως επόμενα χρόνια η νοσηρότητα και η θνησιμότητα συνέπεια της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Επιπλέον η Ευρωπαϊκή Ένωση, ο πλέον ένθερμος υποστηρικτής του Πρωτοκόλλου του Κιότο, αποφάσισε να εφαρμόσει πιλοτικά την εμπορία εκπομπών εντός της κοινότητας πριν από την επίσημη έναρξη του διεθνούς συστήματος και να ενσωματώσει το Πρωτόκολλο του Κιότο στην κοινοτική νομοθεσία μέσα από τις Οδηγίες 2003/87/ΕΚ και 2004/101/ΕΚ. Σύμφωνα με αυτές, η πρώτη περίοδος του ευρωπαϊκού συστήματος εμπορίας δικαιωμάτων εκπομπών ήταν η τριετία 2005-2007, ενώ οι επόμενες περίοδοι εμπορίας ρύπων ταυτίζονται με τις πενταετείς περιόδους που προβλέπονται από το Πρωτόκολλο του Κιότο (2008-2012, 2013-2017, κ.ο.κ.). Τα κράτη μέλη οφείλουν μέσα σε συγκεκριμένα χρονοδιαγράμματα να εκπονήσουν εθνικά σχέδια κατανομής στα οποία υπάρχει πρόβλεψη μεταξύ άλλων, για: τη συνολική ποσότητα δικαιωμάτων, την κατανομή σε επίπεδο δραστηριότητας (κατά περίπτωση), την κατανομή σε επίπεδο εγκατάστασης, τους νεοεισερχόμενους, τη μεθοδολογία κατανομής (μαθηματικοί τύποι, διάφορες ειδικές διατάξεις, κτλ), και τη λίστα των υπόχρεων εγκαταστάσεων. Η εφαρμογή της περιβαλλοντικής πολιτικής στην Ελλάδα έχει ως στόχο τον περιορισμό των αρνητικών επιδράσεων που προκαλούνται από παραπλανητικές πολιτικές μείωσης ρύπων σύμφωνα με τα άρθρα 4.8 και 4.9 του πρωτοκόλλου του Κιότο. Για να πετύχει η Ελλάδα τους στόχους του πρωτοκόλλου πρέπει να αποτρέψει αύξηση κατά 25% των ρύπων που είναι υπεύθυνοι για το φαινόμενο του θερμοκηπίου στη χρονική περίοδο 2008 2012. Σε διεθνές επίπεδο το πρωτόκολλο του Κιότο στοχεύει στη υλοποίηση περισσότερο αποδοτικών μέτρων που θα απομπλέξουν ανθρωπογενείς δραστηριότητες όπως το διεθνές εμπόριο, την βιομηχανία και άλλες οικονομικές δραστηριότητες από την επιβάρυνση του κλίματος. 13
2.2 - ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΡΥΠΩΝ Οι ρύποι γενικά διακρίνονται στις εξής κατηγορίες ρύπους που μολύνουν τον υδροφόρο ορίζοντα ρύπους που μολύνουν το έδαφος και ρύπους που μολύνουν τον ατμοσφαιρικό αέρα. Οι ατμοσφαιρικοί ρύποι θα απασχολήσουν την παρούσα εργασία. Η ατμοσφαιρική ρύπανση οφείλεται στην εκπομπή χημικών ενώσεων σε σημαντικές ποσότητες από ανθρωπογενείς δραστηριότητες, οι οποίες αλλοιώνουν τη σύσταση της ατμόσφαιρας, όπως αναφέρεται και παραπάνω. Τέτοιες χημικές ενώσεις παράγονται και κατά τη λειτουργία των μηχανών εσωτερικής καύσης, των εργοστασίων και των μέσων μεταφοράς. Ειδικότερα, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.5, ο τομέας των μεταφορών είναι υπεύθυνος για την εκπομπή ενός μεγάλου ποσοστού πρωτογενών ρύπων. Αναλυτικότερα κατά την καύση των καυσίμων (βενζίνη C6-C12, ντίζελ C15-C25) μέσα στις μηχανές εσωτερικής καύσης των οχημάτων λαμβάνει χώρα η ακόλουθη χημική διαδικασία Αν για την πραγματοποίηση της καύσης χρησιμοποιείται ο ατμοσφαιρικός αέρας στην εξίσωση μπορεί να προστεθεί το άζωτο, όπως φαίνεται παρακάτω Το άζωτο μπορεί επίσης να οξειδωθεί δεδομένου ότι υπάρχει περίσσια οξυγόνου. Με αυτό τον τρόπο λειτουργούν οι ντίζελ μηχανές (Diesel engines). 14
Σχήμα 2.5. Ανθρωπογενείς δραστηριότητες υπεύθυνες για το φαινόμενο του θερμοκηπίου για το έτος 2000. Εν αντιθέσει, οι σύγχρονοι βενζινοκινητήρες με καταλυτικό μετατροπέα, απαιτούν στοιχειομετρική αναλογία καυσίμου οξυγόνου. Η τέλεια καύση ενός τύπου βενζίνης με 8 άτομα άνθρακα είναι η ακόλουθη : C 8 H 18 + 12.5O 2 --> 8CO 2 + H 2 O Η καύση όμως ποτέ δεν είναι τέλεια. Επομένως εκτός από το CO 2 oι κινητήρες εσωτερικής καύσης παράγουν ακόμη τους εξής ρύπους: μονοξείδιο του άνθρακα CO, οξείδια του αζώτου ΝΟx, οξείδια του θείου, άκαυστους υδρογονάνθρακες HC και ειδικά αρωματικούς (κυκλικούς) υδρογονάνθρακες και μόλυβδο. Παγκοσμίως χρησιμοποιούνται οι ντίζελ μηχανές στις μεταφορές γιατί επιτυγχάνουν καλύτερη οικονομία καυσίμου, χαμηλότερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, ενώ ταυτόχρονα παράγουν μεγαλύτερη ισχύ σε σύγκριση με τις συμβατικές μηχανές. Από την άλλη μεριά όμως οι 15
ντίζελ κινητήρες έχουν μεγαλύτερο κόστος και παράγουν υψηλότερα επίπεδα (NOx) και (PM) emissions. Τόσο οι Ηνωμένες Πολιτείες όσο και η Ευρωπαϊκή Ένωση σχεδιάζουν να επιβάλλουν όρια όσον αφορά την εκπομπή νιτρικών οξειδίων για την επίτευξη των οποίων είναι απαραίτητη η χρήση ενός ειδικού καταλυτικού μετατροπέα. Ενώ, η τεχνολογία μπορεί και έχει μειώσει τις επιδράσεις των μεταφορών στην υγεία και το περιβάλλον, η χρήση της μπορεί να οδηγήσει κάποιες φορές σε μη αναμενόμενα αποτελέσματα και προσδοκίες. Για παράδειγμα, οι diesel μηχανές με μικρότερη εκπομπή CO 2 (new diesel) παράγουν πολύ περισσότερα ultra-fine σωματίδια τα οποία θεωρούνται υπεύθυνα για την επιβάρυνση της υγείας των ανθρώπων. Επίσης τα σύγχρονα οχήματα παρέχουν ασφαλέστερο σύστημα πέδησης στον οδηγό δίνοντας του τη δυνατότητα να ακινητοποιήσει το όχημα μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Αυτό όμως μπορεί να οδηγήσει τους οδηγούς να πάρουν μεγαλύτερο ρίσκο, αυξάνοντας την ταχύτητα του οχήματος πολύ, μην εκτιμώντας σωστά τον απαιτούμενο χρόνο που χρειάζεται το όχημα για να σταματήσει. Με αυτόν τον τρόπο το σχεδιασμένο όφελος της σύγχρονης πέδησης παραγκωνίζεται από την εκπομπή περισσότερων ρύπων εξαιτίας της υψηλότερης ταχύτητας αλλά και εξαιτίας των τροχαίων ατυχημάτων. Οι επενδύσεις στην τεχνολογία λοιπόν πρέπει να έχουν μια ισορροπία έναντι άλλων προληπτικών μέτρων. 2.3 ΟΔΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΕΘΝΗΣ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Η έλευση του εμπορίου δημιούργησε την ανάγκη μεταφοράς των αγαθών. Όσο το εμπόριο εξαπλωνόταν σε ολοένα και πιο μακρινές χώρες οι τρόποι μεταφοράς των εμπορευμάτων άλλαζαν, αναπτύχθηκαν νέες μέθοδοι και τεχνολογίες ώσπου τελικά η μεταφορά εμπορευμάτων έγινε μία εντελώς ανεξάρτητη οικονομική δραστηριότητα. Σήμερα η μεταφορά εμπορευμάτων είναι θεμελιώδης για τη διατήρηση της οικονομικής ανάπτυξης και ανταγωνιστικότητας. Προσπαθώντας κανείς να διαχωρίσει τους τρόπους μεταφοράς των αγαθών θα μπορούσε να διακρίνει τις ακόλουθες κατηγορίες : επίγεια μεταφορά με φορτηγά οχήματα, με τρένα ή με σωληνώσεις θαλάσσια μεταφορά με πλοία και εναέρια μεταφορά με αεροπλάνα αλλά και τον συνδυασμό αυτών για την εξυπηρέτηση των αναγκών του εμπορίου. Στη συνέχεια θα αναλυθούν οι λόγοι που συνέβαλαν ώστε η χρήση των φορτηγών οχημάτων να διαδραματίσει κυρίαρχο ρόλο στον τομέα των μεταφορών. Από τη μία γίνονται προσπάθειες για 16
την τεχνολογική εξέλιξη των οχημάτων αυτών, ώστε να πληρούν τα ολοένα και πιο στενά αποδεκτά όρια παραγόμενων ρύπων, από την άλλη όμως είναι απαραίτητο να παρθούν προληπτικά μέτρα για τον περιορισμό των ρύπων αυτών. Τα κυριότερα πλεονεκτήματα των οδικών μεταφορών και συγκεκριμένα των μεταφορών με φορτηγά οχήματα είναι η δυνατότητα μεταφοράς από πόρτα αποθήκης σε πόρτα αποθήκης χωρίς να απαιτείται μεταφόρτωση, η ταχύτητα, η πάρα πολύ μεγάλη ευελιξία επιλογής δρομολογίων και αλλαγής κατευθύνσεων ανά πάσα στιγμή και η just-in-time παράδοση στις γραμμές συναρμολόγησης. Είναι φανερό από το σχήμα 2.6 ότι οι οδικές μεταφορές αποτελούν το κύριο μέσο μεταφορών για τα εμπορεύματα. Η δράση της Ευρωπαϊκής Ένωσης αφορά κυρίως τον έλεγχο των πολλαπλών δαπανών στον τομέα των οδικών μεταφορών. Η ανάπτυξη των μεταφορών πρέπει να πληρεί τις απαιτήσεις ασφαλείας, καθώς επίσης και να συμμορφώνεται προς την προστασία του περιβάλλοντος. Επιπλέον, πολλές πτυχές των μεταφορών αποτελούν αντικείμενο της ευρωπαϊκής νομοθεσίας, είτε πρόκειται για τον ανταγωνισμό μεταξύ μεταφορέων, την πρόσβαση στο επάγγελμα, τις συνθήκες εργασίας ή ακόμη τα τεχνικά πρότυπα των οχημάτων. Για την καλύτερη οργάνωση των οδικών μεταφορών και τη σαφέστερη διάκριση των οδικών οχημάτων κρίθηκε απαραίτητη η κατηγοριοποίησή τους ανάλογα με το ωφέλιμο φορτίο τους. Στον πίνακα 2.1 αναλύονται οι διάφορες κατηγορίες. Όσον αφορά τα φορτηγά οχήματα, αυτά διακρίνονται στις κατηγορίες Ν 1, Ν 2, Ν 3. 17
Σχήμα 2.6: Ποσοστιαία μεταφορά εμπορευμάτων ανά κατηγορία μέσου μεταφοράς κατά το έτος 2007. Πηγή U.S. Department of Transportation, 2007 Commodity Flow Survey, 2009. 18
Πίνακας 2.1. Κατηγορίες οδικών οχημάτων 19
Σήμερα, στην Ευρωπαϊκή Ένωση οι οδικές εμπορευματικές μεταφορές εκπροσωπούν πάνω από τα δύο τρίτα του συνόλου των μεταφορών. Οι αυξανόμενοι ρυθμοί μεταφοράς αγαθών ξεπέρασαν τους ρυθμούς της οικονομίας γενικά και οι στατιστικές αναλύσεις δείχνουν ότι αυτός ο τομέας θα αναπτυχθεί κατά 50% στο διάστημα 2000-2020. Αυτό όμως θα έχει σαν αποτέλεσμα την περαιτέρω κυκλοφοριακή συμφόρηση στα οδικά δίκτυα και την ολοένα αυξανόμενη ρύπανση του ατμοσφαιρικού αέρα. Η κυκλοφορία των οχημάτων, ειδικά στα μεγάλα αστικά κέντρα αποτελεί ουσιώδη πηγή ρύπανσης του αέρα και είναι υπεύθυνη για σοβαρές συνέπειες στο περιβάλλον. Ειδικότερα, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.7, τα φορτηγά οχήματα είναι υπεύθυνα κατά ένα πολύ μεγάλο ποσοστό για το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αναφορικά με τους ρύπους, στη βόρεια Ευρώπη η κυκλοφοριακή κίνηση είναι υπεύθυνη για το 75% των νιτρικών οξειδίων, όλη την ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα και περίπου το 40% των PM σωματιδίων. Το ένα τέταρτο των ρύπων διοξειδίου του άνθρακα στις Ευρωπαϊκές χώρες προέρχεται από την κυκλοφορία των οχημάτων. Η συνεισφορά αυτών των ρύπων στο σχηματισμό του Ο 3 της τροπόσφαιρας είναι ουσιώδης και αναμένεται να αυξηθεί. Η κλιματική αλλαγή που επέρχεται θα επιβαρύνει σημαντικά την ανθρώπινη υγεία, γεγονός που έχει γίνει αντιληπτό παγκοσμίως. Για τη διαρκή παρακολούθηση των εκπεμπόμενων ρύπων στα αστικά κέντρα τοποθετήθηκαν ηλεκτρονικά συστήματα καταγραφής ρύπων. Σχήμα 2.7. Ποσοστό ρύπων CO 2 οφειλόμενο στα διάφορα μέσα μεταφοράς. Πηγή: U.S. Environmental Protection Agency, Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990 2007, 2008. 20
Τα δεδομένα που συλλέγονται από τα συστήματα αυτά δείχνουν ότι στην Ευρώπη την τελευταία δεκαετία τα επίπεδα των ρύπων έχουν αυξηθεί σε πόλεις της κεντρικής και ανατολικής Ευρώπης. Οι αέριοι ρύποι που ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι : Οι υδρατμοί Το διοξείδιο του άνθρακα Το μεθάνιο Τα νιτρικά οξείδια Το όζον Οι χλωροφθοράνθρακες Τα αέρια αυτά βαθμολογούνται για τη συνεισφορά τους στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον πίνακα 2.2. Πίνακας 2.2. Ποσοστιαία συνεισφορά αερίων στο φαινόμενο του θερμοκηπίου Gas Formula Contribution (%) Water vapor H 2 O 36 72 % Carbon dioxide CO 2 9 26 % Methane CH 4 4 9 % Ozone O 3 3 7 % Στην Ευρωπαϊκή Ένωση έχουν νομοθετηθεί τα όρια εκπομπής κάποιων ρύπων για όλους τους τύπους οχημάτων. Οι ρύποι αυτοί όσον αφορά τα επιβατικά αυτοκίνητα και τα φορτηγά οχήματα κατηγορίας Ν 1 είναι: Το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Οι υδρογονάνθρακες (HCs) Τα νιτρικά οξείδια (NO X ) και Τα σωματίδια (PM) για τους ντίζελ κινητήρες 21
Τα νομοθετημένα όριά για τα βενζινοκίνητα επιβατικά αυτοκίνητα και τα diesel φορτηγά οχήματα κατηγορίας Ν 1 φαίνονται στον πίνακα 2.3. Πίνακας 2.3. Ευρωπαϊκά πρότυπα ρύπων (επιβατικά και φορτηγά κατηγορίας N 1 -I) σε g/km Tier Date CO THC NMHC NO x HC+NO x PM P Diesel Euro 1 October 1994 2.72 - - - 0.97 0.14 - Euro 2 January 1998 1.0 - - - 0.7 0.08 - Euro 3 January 2000 0.64 - - 0.50 0.56 0.05 - Euro 4 January 2005 0.50 - - 0.25 0.30 0.025 - Euro 5 September 2009 0.500 - - 0.180 0.230 0.005 - Euro 6 (future) September 2014 0.500 - - 0.080 0.170 0.005 - Petrol (Gasoline) Euro 1 October 1994 2.72 - - - 0.97 - - Euro 2 January 1998 2.2 - - - 0.5 - - Euro 3 January 2000 2.3 0.20-0.15 - - - Euro 4 January 2005 1.0 0.10-0.08 - - - Euro 5 September 2009 1.000 0.100 0.068 0.060-0.005* - Euro 6 (future) September 2014 1.000 0.100 0.068 0.060-0.005* - * Applies only to vehicles with direct injection engines Τα όρια αυτά (emission factor) είναι υπολογισμένα με βάση την καλυφθείσα απόσταση και ορίζονται σε γραμμάρια ανά χιλιόμετρο (g/km). Οι ρύποι που έχουν νομιμοποιηθεί για τα βαριά φορτηγά οχήματα κατηγορίας Ν 2 & Ν 3 είναι αυτοί που αναφέρθηκαν προηγουμένως καθώς επίσης και Οι υδρογονάνθρακες που δεν περιέχουν μεθάνιο (NMHCs) και 22
Η θαμπάδα των καυσαερίων της εξάτμισης (exhaust-gas opacity). Παρακάτω παρουσιάζεται ο συγκεντρωτικός πίνακας 2.4 με τα όρια των ρύπων για τα οχήματα κατηγορίας Ν 2. Πίνακας 2.4. Ευρωπαϊκά πρότυπα ρύπων (φορτηγά οχήματα κατηγορίας N 1 -III & N 2 ) σε g/km Tier Date CO THC NMHC NO x HC+NO x PM P Diesel Euro 1 October 1994 6.9 - - - 1.7 0.25 - Euro 2 January 1998 1.5 - - - 1.2 0.17 - Euro 3 January 2001 0.95 - - 0.78 0.86 0.10 - Euro 4 January 2006 0.74 - - 0.39 0.46 0.06 - Euro 5 (future) September 2010 0.740 - - 0.280 0.350 0.005 - Euro 6 (future) September 2015 0.740 - - 0.125 0.215 0.005 - Petrol (Gasoline) Euro 1 October 1994 6.9 - - - 1.7 - - Euro 2 January 1998 5.0 - - - 0.7 - - Euro 3 January 2001 5.22 0.29-0.21 - - - Euro 4 January 2006 2.27 0.16-0.11 - - - Euro 5 (future) September 2010 2.270 0.160 0.108 0.082-0.005* - Euro 6 (future) September 2015 2.270 0.160 0.108 0.082-0.005* - * Applies only to vehicles with direct injection engines Τα επιτρεπόμενα όρια ρύπων των οχημάτων Ν 3 εξαρτώνται από την απόδοση ισχύος της μηχανής και δίνονται σε γραμμάρια ανά κιλοβάτ (g/kw). Δεν είναι σε καμία περίπτωση συγκρίσιμα με τους ρύπους σε γραμμάριο ανά χιλιόμετρο (g/km). Νέα οχήματα σχεδιάστηκαν με στόχο να πληρούν τη νομοθεσία και τις κατευθυντήριες οδηγίες που παρουσιάστηκαν προηγουμένως. Το σύστημα που πιστοποιεί τα βαρέα οχήματα (heavy duty diesel vehicles) επικεντρώνεται στη μηχανή αντί στο όχημα. Οι παραγόμενοι ρύποι δηλαδή, των 23
οχημάτων προκύπτουν από μετρήσεις που γίνονται εργαστηριακά, φορτίζοντας κατάλληλα τη μηχανή του οχήματος. Το γεγονός αυτό από μόνο του αποδεικνύει ότι οι ρύποι αυτοί δεν ανταποκρίνονται στην πραγματικότητα, αφού δε λαμβάνονται υπ όψην οι αντιστάσεις, η κυκλοφοριακή κίνηση και πολλές ακόμη παράμετροι. Όσο όμως τα νομοθετικά όρια στενεύουν, εγείρεται η αμφιβολία κατά πόσο οι ρύποι των οχημάτων παλιάς τεχνολογίας, όταν κινούνται σε πραγματικές συνθήκες, συμπίπτουν ή όχι με αυτούς που έχουν μετρηθεί εργαστηριακά, αποκλειστικά και μόνο με τη φόρτιση της μηχανής. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας είναι πλέον δυνατή η επίτευξη υψηλής ποιότητας μετρήσεων με χρήση φορητών συστημάτων μετρήσεων ρύπων (PEMS). Τα συστήματα αυτά πραγματοποιούν μετρήσεις όταν το όχημα είναι εν κινήσει και αυτό είναι το πλεονέκτημά τους, ότι οι μετρήσεις δεν είναι πλασματικές, αλλά το αποτέλεσμα εκτιμά τους πραγματικούς ρύπους. Με τη χρήση αυτών των συστημάτων και μόνο είναι δυνατή η εκτίμηση των αληθινών emission factor και η απόφανση αν τα οχήματα ικανοποιούν ή όχι τα πρότυπα. Η διαρκής τεχνολογική εξέλιξη των μηχανών έχει ως στόχο τη μείωση των παραγόμενων ρύπων. Παρόλο όμως που η μείωση αυτή είναι σημαντική δε μπορεί να αντισταθμίσει στο σύνολό της την ολοένα αυξανόμενη εκπομπή ρύπων, εξαιτίας της διαρκούς αύξησης του όγκου των οχημάτων. Η ρύθμιση και ο περιορισμός του στόλου των οχημάτων, ιδιαίτερα στις αστικές περιοχές αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για τη μείωση των ρύπων που προσβάλουν τους πληθυσμούς αυτών των περιοχών. 2.4 ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας με την οποία μία εταιρεία για την αποφυγή επιβολής κυρώσεων μπορεί να πετύχει αφενός τη μείωση των ετήσιων ρύπων της CO 2, οι οποίοι προκαλούνται από την οδική μεταφορά των προϊόντων της αφετέρου, τον προσδιορισμό του κόστους που θα έχει η μείωση αυτή. Για την εφαρμογή της μεθοδολογίας δεν απαιτείται αγορά νέου εξοπλισμού, ούτε τεχνολογική αναβάθμιση του ήδη υπάρχοντος. Με την προτεινόμενη μεθοδολογία η μείωση των ετήσιων ρύπων CO 2 επιτυγχάνεται με : αλλαγή του ετήσιου αριθμού δρομολογίων, αλλαγή του ποσοστού φόρτωσης των οχημάτων ή ακόμη και αλλαγή της κατηγορίας του ή των χρησιμοποιούμενων οχημάτων. 24
Η ποσοτικοποίηση του κόστους μείωσης των ετήσιων ρύπων γίνεται με τη χρήση της συνάρτησης συνολικού κόστους διαχείρισης και μεταφοράς που θα αναπτυχθεί στη συνέχεια. Η ανάλυση αφορά σε φορτηγά οχήματα όπως αυτά κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με την ευρωπαϊκή οδηγία [Οδηγία 70/156/ΕΟΚ, 1970]. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ 3.1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ Πολλές προσπάθειες έχουν γίνει μέχρι τώρα για τον περιορισμό των ρύπων. Οι στρατηγικές αυτές όμως δεν αντιμετωπίζουν το πρόβλημα στο σύνολό του. Είτε είναι αποδοτικές για το περιβάλλον όχι όμως για τον άνθρωπο είτε είναι αποδοτικές όσον αφορά στον περιορισμό της εκπομπής ενός επιζήμιου ρύπου χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η ποσότητα εκπομπής των άλλων. Χαρακτηριστικά αναφέρονται τα ακόλουθα παραδείγματα: συνιστώντας στους οδηγούς να κινούνται σε υψηλότερο εύρος ταχυτήτων ναι μεν μειώνονται οι ρύποι, αφού γίνεται καλύτερη καύση αυξάνεται όμως ο κίνδυνος ατυχήματος. χρησιμοποιώντας νέα καύσιμα με λιγότερη περιεκτικότητα σε θείο μειώνεται η εκπομπή παραγόγων του θείου, ιδιαίτερα επιβλαβών για τον άνθρωπο αυξάνεται όμως η εκπομπή CO 2. Τα παραδείγματα αυτά φανερώνουν τους κινδύνους που ελλοχεύουν από την περιορισμένη οπτική του προβλήματος. Ύστερα από αυτά γίνεται φανερό ότι είναι αναγκαία μία ολιστική προσέγγιση του θέματος ώστε να επιτευχθούν τα μέγιστα θετικά αποτελέσματα. Τα ερωτήματα που δημιουργούνται στην εταιρία όταν επιθυμεί να μειώσει τους ρύπους της είναι αυτά που φαίνονται στο σχήμα 3.8. Στο παρόν κεφάλαιο προτείνονται τα βήματα τα οποία, αν τα ακολουθήσει μία εταιρία παραγωγής προϊόντων θα είναι σε θέση να γνωρίζει: τους ετήσιους ρύπους CO 2 που προέρχονται από την οδική μεταφορά των προϊόντων της στους λιανέμπορους το ποσοστό μείωσης ρύπων ΔΕ% που μπορεί να πετύχει με τον υπάρχον εξοπλισμό της πώς πρέπει να αναδιατάξει τα δρομολόγιά της. Συγκεκριμένα μπορεί να προσδιορίσει τη νέα μεταφερόμενη ποσότητα Q και το νέο αριθμό δρομολογίων για να πετύχει το επιθυμητό ΔΕ% 25
το νέο κόστος μεταφοράς μετά τις αλλαγές αυτές και να συγκρίνει το νέο συνολικό ετήσιο κόστος της με το παλιό τι κατηγορίας όχημα να αγοράσει αν ο υπάρχον στόλος της δεν την καλύπτει για να πραγματοποιεί τις μεταφορές επιβαρύνοντας όσο το δυνατόν λιγότερο το περιβάλλον τέλος την νομοθετημένη φορολογική ελάφρυνση που δικαιούται από το κράτος για να επιλέξει στο προηγούμενο στάδιο τη φιλικότερη προς το περιβάλλον απόφαση Σχήμα 3.8: Σχηματική απεικόνιση των ερωτημάτων που ανακύπτουν λόγω του επιθυμητού ΔΕ% Η μεθοδολογία που αναπτύσσεται στην παρούσα εργασία αφορά στις εκπομπές CO 2 από φορτηγά οχήματα. Η εργασία εστίασε σ αυτό το πεδίο γιατί ύστερα από βιβλιογραφική έρευνα έγινε αντιληπτό ότι τα φορτηγά οχήματα προκαλούν περίπου το 74% του συνόλου των ρύπων λόγω μεταφοράς και ακόμη ότι από τους αέριους ρύπους που είναι υπεύθυνοι για το φαινόμενο του θερμοκηπίου το 9% - 26
26% του συνόλου οφείλεται στην εκπομπή CO 2. Στόχος όπως αναφέραμε είναι να αναπτυχθεί μεθοδολογία περιορισμού του CO 2 που οφείλεται στις μεταφορές με φορτηγά οχήματα και ταυτόχρονα να κοστολογηθεί η μείωση αυτή. Ενώ, από τη διεθνή νομοθεσία τα μέγιστα όρια εκπομπής ρύπων για κάθε τύπο οχήματος είναι σαφώς καθορισμένα, η επίδραση παραμέτρων όπως η ταχύτητα, το φορτίο ή το είδος του οδοστρώματος στην εκπομπή ρύπων παραμένει μερικώς αδιευκρίνιστη. Ελάχιστα ποσοτικά στοιχεία ρύπων συναρτήσει των παραπάνω παραμέτρων είναι διαθέσιμα στη διεθνή βιβλιογραφία. Για να ξεπεραστεί το εμπόδιο αυτό η αναζήτηση στράφηκε στην εύρεση μαθηματικών μοντέλων ικανών να προσδιορίσουν ποσότητες παραγόμενων ρύπων σε δεδομένες συνθήκες. Ένα μαθηματικό μοντέλο που παρέχει ικανοποιητικής ακρίβειας αποτελέσματα είναι το λογισμικό COPERT 4. Το λογισμικό αυτό αναπτύχθηκε από το εργαστήριο εφαρμοσμένης θερμοδυναμικής (Ε.Ε.Θ.) του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.) ενώ η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων του έχει αναγνωριστεί από το European Environmental Agency. Η εφαρμογή αυτή παρέχει τη δυνατότητα στο χρήστη να υπολογίσει την παραγόμενη ποσότητα CO 2 για συγκεκριμένο τύπο οχήματος (Ν 2 ) το οποίο κινείται με συγκεκριμένη ταχύτητα, σε δεδομένο οδόστρωμα π.χ. εθνική οδός, ενώ είναι δεδομένο το ποσοστό πλήρωσης του. Η επίτευξη όμως της μείωσης των ρύπων CO 2 έχει σαν επακόλουθο τη μεταβολή του συνολικού κόστους διαχείρισης και μεταφοράς. Η προτεινόμενη μεθοδολογία που θα αναπτυχθεί στη συνέχεια ποσοτικοποιεί τη μεταβολή αυτή ενώ, η εκάστοτε εταιρεία θα κρίνει κατά πόσο είναι εφικτό οικονομικά να προβεί σε αυτή την κίνηση ώστε να είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον. 3.2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Στην ενότητα αυτή αναφέρονται τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα τα οποία πρέπει να διαθέτουν οι εταιρίες ώστε να είναι σε θέση να εφαρμόσουν τη μεθοδολογία που αναπτύσσεται παρακάτω. Συγκεκριμένα πρέπει: να είναι εταιρίες παραγωγής προϊόντων να μεταφέρουν τα προϊόντα τους στα διάφορα σημεία διανομής είτε χρησιμοποιώντας ίδιο στόλο οχημάτων είτε μισθώνοντας φορτηγά οχήματα από μεταφορικές εταιρίες το κόστος μεταφοράς K(Q) των προϊόντων να βαρύνει την ίδια την εταιρία το μεταφερόμενο φορτίο να αποτελείται από λειτουργικά προϊόντα, αφού διαφορετικά εμπεριέχονται κόστη ευπάθειας και απαξίωσης. 27