Análisis, diagnóstico y aplicación del cambio a gas natural vehicular como combustible alternativo en una empresa de transporte de paquetería a nivel nacional

Sánchez Sanz, Fernando (2016). Análisis, diagnóstico y aplicación del cambio a gas natural vehicular como combustible alternativo en una empresa de transporte de paquetería a nivel nacional. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Análisis, diagnóstico y aplicación del cambio a gas natural vehicular como combustible alternativo en una empresa de transporte de paquetería a nivel nacional
Autor/es:
  • Sánchez Sanz, Fernando
Director/es:
  • Ordieres Meré, Joaquín Bienvenido
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Fecha: Septiembre 2016
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El presente Proyecto de Fin de Carrera trata de aportar la información necesaria al lector acerca del entorno y uso del gas natural en la combustión y propulsión de vehículos, particularizándose el estudio a la aplicación en la flota de una empresa logística de transporte de mensajería y paquetería que opera en territorio nacional. Actualmente, toda Europa y especialmente España, se encuentra sumida en una recesión económica, lo que impulsa la búsqueda de nuevos sistemas y tecnologías que consigan disminuir costes y mejoren la eficiencia de toda la cadena de valor, logrando así mayor competitividad del producto o servicio. La justificación del proyecto deriva principalmente de dos factores, el económico y el medioambiental: •El primero es debido al agotamiento progresivo de las reservas del principal combustible usado en el transporte: el petróleo, y en consecuencia, la gran volatilidad generada y el incesante encarecimiento esperado de los hidrocarburos derivados del mismo: gasóleo, gasolina y GLP. •El segundo, a la creciente preocupación social y gubernamental por controlar y disminuir las emisiones y la contaminación medioambiental. Estos factores han llevado a una búsqueda de un modelo económico de empresa sostenible, basado en un transporte más eficiente y menos perjudicial con el medio ambiente. La UE a través de una fuerte normativa regulatoria cada vez más restringente establece los límites de las emisiones contaminantes de vehículos por carretera y los requisitos técnicos y de homologación de los motores nuevos. En el caso de los vehículos dedicados a gas natural, las emisiones totales se reducen con respecto a dicha norma en un 70% de NOX, 96% PM (casi no emite) al igual que óxidos de azufre, en un 90% NMHC y las emisiones de CO2 en un 30 %. Es por ello, que la aparición e introducción paulatina de otros tipos de energía como el GNV pueden ser la solución para la consecución de dichos objetivos medioambientales. La UE promueve el GNV con comunicados públicos y documentos de propuesta de actuación comunitaria. Actualmente el parque mundial de vehículos impulsados por GNV es de 22.404.405. España cuenta con 5.056 vehículos con 107 estaciones de carga, siendo solo 42 de ellas públicas. Esta escasez de estaciones de servicio que suministren GNV, sumado a la fuerte inversión necesaria para la construcción de nuevos puntos de suministro, forman la principal barrera para el crecimiento del GNV en España. La ausencia de una extensa red de estaciones de suministro también es consecuencia directa del reducido parque de vehículos de gas natural existente en España. No hay suficiente demanda para crear una mayor oferta y la actual, al ser tan reducida, no genera mayor demanda. Para revertir esta situación circular y superar dicho estancamiento, se necesita el apoyo de la Administración e incentivos fiscales y gubernamentales. El transporte del GN exportado, distribuido y comercializado mundialmente puede efectuarse de dos maneras principalmente: por gaseoductos o de forma criogénica (GNL). La distribución de la demanda en porcentaje fue: uso industrial 62,4%, centrales eléctricas 19,4%, doméstico comercial 16,5% y usos no energéticos 1,7% (de los cuales 1.212 GWh/año fueron dedicados al sector transporte). Dentro de este contexto, se prevé que el gas natural sustituirá gran parte del petróleo en una etapa de transición entre los actuales combustibles derivados del petróleo y las futuras fuentes de energía más limpias (como el caso del hidrógeno) y renovables. El cambio ha de ser paulatino y éste es uno de los puntos fuertes del potencial crecimiento del GNV, ya que los motores de diesel y gasolina pueden operar con GN gracias a pequeños cambios y transformaciones. En el proyecto se analizan las principales características y diferencias entre las dos clases de vehículos impulsados a GN: GNC y GNL. Se incluye la información acerca de las características, localizaciones y aspectos más relevantes de las subestaciones de suministro para poder reabastecer dichos vehículos dependiendo de la tecnología utilizada. También se presenta una detallada explicación de las condiciones de aplicación bajo las cuales cada uno de ellos tiene un rendimiento óptimo y cuáles son los motores y tecnologías adecuados para su uso. Actualmente, existen tres tecnologías del gas natural en la automoción y otra más en proceso de pruebas: motores dedicados a gas o mono-fuel; motores vehículos bi-fuel o bi-combustible; motores dual fuel o doble combustible y tri-fuel. En general, los sistemas utilizados para la combustión y los depósitos de almacenamiento del gas suponen un aumento del peso de los vehículos que generan: la pérdida de potencia de aproximadamente un 10% y la pérdida de espacio útil en el vehículo. En el caso de los servicios de entrega de mensajería-paquetería, estos dos últimos factores pueden ser vitales para el desarrollo de la actividad. Además del GNV, existen diferentes tecnologías y combustibles alternativos (GLP, VE, híbridos, hidrógeno y biocombustibles) que proporcionan soluciones eficaces y eficientes a los problemas anteriormente mencionados. Se ejecuta un análisis comparativo entre las diferentes tecnologías alternativas, sus ventajas, inconvenientes y mejoras que aportan, comparándolos con el GNV y particularizándolo para el entorno español. Con toda esta información se estudian los diferentes factores que dan forma al mercado y sector del GNV mediante un análisis PESTEL, un análisis de las fuerzas de Porter y un análisis DAFO. Según los datos del sector de la paquetería nacional se puede concluir que, aunque los envíos urgentes o premium han aumentado su cuota de mercado, son principalmente los envíos low cost, derivados del e-commerce, los que más han incrementado su volumen. Este suceso viene también incentivado por la actual recesión económica, que presiona al cliente a pagar menos por recibir el producto en su domicilio. Cualquier empresa del sector ha de buscar la optimización de los costes de toda su cadena de valor, renegociando contratos o implementando nuevos métodos que permitan poder mejorar sus beneficios, precios y cuota de mercado. Esta mayor eficiencia se traduciría en un ahorro de energía, la reducción de emisiones, la disminución del coste de combustible y un beneficio económico para la empresa. El presente proyecto analiza la posible viabilidad, rentabilidad, factibilidad y optimización de cada una de las rutas de la red de la compañía, buscando desarrollar un plan de renovación de la flota con vehículos más ecológicos. Por todo ello, la empresa de transportes y mensajería ASM cree oportuno ejecutar el presente Proyecto Fin de Carrera. Actualmente, la red de ASM cuenta con una flota vehicular compuesta por 35 vehículos utilitarios de renting, que recorren anualmente una media de 56.878 km. Según los cálculos realizados, anualmente la red de ASM emite un total de 9.064.395,76 kg de CO2 a la atmosfera, además de 3.201,74 Kg de NOx, 16.184,66 Kg de CO, 12.949,53 Kg de SO2 y 90,53 Kg de PM. La compañía cree recomendable efectuar este estudio con el objetivo de reducir emisiones y ver si el cambio es económicamente rentable o ha de esperarse a un futuro para ejecutar el proyecto. El estudio está subdividido en tres casos claramente diferenciados: •Vehículos ligeros y utilitarios: este cambio se realiza aprovechando la finalización inmediata de los contratos con las diversas compañías de renting que posee la empresa actualmente. Se pretende así, unificar todos los contratos con una única compañía de renting y analizar los casos en los que el cambio a vehículos de GNV sea beneficioso. Como conclusión final y en función del análisis efectuado, cabe destacar que de los 35 vehículos se ha efectuado el cambio a GNV en 20 de ellos y se ha generado un ahorro esperado anual de 55.338,42€ incluyendo los gastos de combustible y 38.560,5€ sin incluirlos. •Vehículos de rutas rápidas (furgonetas): Se analiza en detalle el cambio de combustible a GNV. Se ha de destacar que en esta fase no se contempla la implantación en las rutas de reparto o de última milla, pertenecientes al modelo de negocio de las propias agencias. Una vez realizado este estudio, obtenemos que la implantación de este tipo de vehículos sería viable en 96 de las 141 rutas, es decir, un total de 48 vehículos, que efectúan diariamente una suma total de 53.435 km, generándose un ahorro anual de 162.512,69€. •Vehículos de rutas pesadas (camiones): actualmente ASM contrata un número fijo de rutas entre las principales ciudades españolas, pagando un coste fijo por kilómetro a los transportistas. Aun sin ser su modelo de negocio, ya que los camiones no pertenecen a la empresa, ésta quiere proporcionar voluntariamente a dichos transportistas la información recogida en este proyecto para que puedan barajar el cambio de sus vehículos a este combustible consiguiendo la disminución de los GEI del transporte de la red global , disminuir el coste €/km del transporte y pagar menos por cada ruta (ya que el GNV es más barato), siendo el margen de beneficio del transportista igual o mayor al caso actual. Con la aplicación de dicho proyecto se consigue el cambio de 5 de las 9 cabezas tractoras de la flota y un ahorro anual de 60.950,67€.

Más información

ID de Registro: 43990
Identificador DC: http://oa.upm.es/43990/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:43990
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 01 Dic 2016 08:27
Ultima Modificación: 01 Dic 2016 08:27
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