Menggunakan model matematika untuk memungkinkan dekarbonisasi transportasi dan memerangi perubahan iklim
Automotive

Menggunakan model matematika untuk memungkinkan dekarbonisasi transportasi dan memerangi perubahan iklim


Para peneliti memasang pencatat data GPS ke bus di Mexico City dan León, Meksiko. Kredit: Andrew Kotz, NREL

Dilakukan dalam kemitraan dengan US Agency for International Development, studi National Renewable Energy Laboratory (NREL) yang menilai potensi elektrifikasi armada transit di dua kota Meksiko menentukan bahwa setidaknya 80% dari hari operasional bus untuk rute yang dipelajari sesuai untuk elektrifikasi —Dengan baterai 250-kWh di Mexico City dan baterai 300-kWh di León.

Evaluasi ini menggabungkan pelacakan kecepatan GPS yang mudah diakses dengan model bus listrik untuk mengidentifikasi kebutuhan kendaraan. Evaluasi yang disederhanakan seperti itu dapat diduplikasi secara global untuk memajukan opsi mobilitas hemat energi. Elektrifikasi transit adalah strategi utama untuk memastikan bahwa teknologi yang mengurangi emisi gas rumah kaca juga memungkinkan akses yang lebih besar ke layanan mobilitas.

Peneliti merinci metodologi dan temuan mereka dalam makalah konferensi yang memperoleh penghargaan makalah terbaik di Konferensi Elektrifikasi Transportasi IEEE 2020. Makalah, “Evaluasi Elektrifikasi Bus Transit dari Jejak Kecepatan GPS,” didasarkan pada data yang dikumpulkan di Meksiko tiga tahun sebelumnya.

Pada 2017, Andrew Kotz dan Eric Miller dari NREL melakukan perjalanan ke Meksiko tengah untuk mengevaluasi potensi elektrifikasi armada bus transit di dua kota. Proyek ini merupakan hasil kolaborasi dengan Program Pembangunan Rendah Emisi Meksiko. Makalah pemenang penghargaan yang kemudian mereka presentasikan pada konferensi tersebut ditulis bersama oleh Andrea Watson dan Kenneth Kelly dari NREL.

Mengevaluasi Pola Perjalanan

Kotz dan Miller menggunakan penebang GPS untuk mengevaluasi pola perjalanan bus di tiga depot — dua di León dan satu di Mexico City. Menggabungkan data GPS dengan model matematika bus listrik, mereka mengevaluasi manfaat elektrifikasi. Berdasarkan modelnya, tim memutuskan bahwa kedua kota tersebut dapat menurunkan CO2 emisi dan meningkatkan penghematan bahan bakar setara diesel dengan beralih ke bus baterai-listrik.

Namun, seperti banyak proyek penelitian, jalur dari pembuatan ide ke publikasi makalah tidak linier dan ditandai dengan tantangan yang tidak terduga.

Mengatasi Tantangan Tak Terduga

Pada September 2017, Meksiko diguncang dua gempa mematikan. Pada 7 September, gempa berkekuatan 8,1 melanda di dekat pantai barat daya negara itu, merenggut nyawa 90 orang. Pada 19 September, gempa berkekuatan 7,1 melanda Meksiko tengah, menewaskan sedikitnya 225 orang. Terjepit di antara dua bencana alam ini, Kotz dan pekerjaan Miller selama seminggu untuk memasang GPS logger dimulai pada 14 September.

Ketika mereka tiba di Meksiko, mereka berencana untuk memasukkan data logger ke dalam bus untuk mengumpulkan informasi tentang harga bahan bakar, kecepatan mesin, dan torsi. Mereka dengan cepat mengetahui bahwa bus lebih sederhana dari yang diharapkan — tidak memiliki koneksi diagnostik yang diperlukan untuk menangkap data yang diperlukan. Sambil berpikir, mereka memodifikasi penebang mereka untuk hanya mengumpulkan informasi GPS.

Para penebang merekam data GPS hingga 8 Oktober, mengumpulkan lebih dari 14 juta titik data yang mencerminkan 65.000 kilometer mengemudi. Karena tim perlu mengembangkan model matematika untuk mendukung data GPS, Kotz mengatakan butuh waktu sekitar 10 bulan untuk menyelesaikan analisisnya. Setelah menghitung angkanya, dia terkejut dengan keakuratan model mereka. Ketika jumlah mereka tidak banyak berubah setelah tiga putaran penyempurnaan model, mereka merasa percaya diri.

Ketika tim mempresentasikan hasilnya kepada otoritas Bus Metro dan gubernur di Meksiko, Miller mengatakan bahwa mereka diterima dengan baik. Belakangan, otoritas transit Mexico City memperkenalkan bus listrik di beberapa rute mereka.

“Selalu sulit untuk mengetahui apa yang akan dilakukan orang dengan informasi yang Anda berikan kepada mereka,” kata Miller. “Tetapi nilai penelitian adalah untuk menginformasikan pengambilan keputusan di masa depan — orang yang memiliki informasi adalah bagian yang penting. Mereka masih memiliki banyak pekerjaan yang harus dilakukan setelah mereka memiliki informasi itu. Mereka masih harus mengambil risiko. Mereka masih harus merasa baik tentang apa yang kami sarankan agar mereka lakukan sebelum mereka melakukannya. “

Memaksimalkan Daya Tarik Metodologi Evaluasi yang Disederhanakan

Sementara penelitian serupa telah dilakukan di tempat lain menganalisis metrik sederhana seperti jarak harian, model NREL lebih rinci dan akurat daripada penelitian sebelumnya, kata Kotz. Jadi, penting untuk membagikan metodologi mereka dengan komunitas ilmiah.

“Karena data GPS hampir universal, alat yang digunakan dalam penelitian ini dapat membantu menginformasikan keputusan tentang menyetrum bus transit dalam skala besar di seluruh dunia,” kata Kotz. “Menggunakan GPS logger untuk mengumpulkan informasi tentang pola transit adalah cara yang relatif murah untuk membuka pintu bagi peluang dan pemahaman. Memiliki data tersebut membantu mengurangi masalah kesetaraan antara negara kaya dan miskin yang mencoba menemukan solusi energi bersih.”

“Perubahan iklim adalah masalah yang tidak mengenal perbatasan,” kata Miller. “Penting bagi Amerika Serikat, sebagai pemimpin dunia dalam menangani perubahan iklim, untuk membantu negara-negara lain agar terbuka untuk berkolaborasi dalam masalah global ini.”


Bagaimana sistem tenaga AS dapat berkembang dengan elektrifikasi yang meluas


Informasi lebih lanjut:
Andrew J. Kotz dkk. Evaluasi Elektrifikasi Bus Transit dari Jejak Kecepatan GPS, Konferensi & Expo Elektrifikasi Transportasi IEEE 2020 (ITEC) (2020). DOI: 10.1109 / ITEC48692.2020.9161511

Disediakan oleh Laboratorium Energi Terbarukan Nasional

Kutipan: Menggunakan model matematika untuk mengaktifkan dekarbonisasi transportasi dan memerangi perubahan iklim (2021, 15 Februari) diambil pada 15 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-mathematical-enable-decarbonization-combat-climate.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.




Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Data HK