Mobility Systems Center premia cuatro proyectos de investigación sobre transporte bajo en carbono



El Mobility Systems Center (MSC), uno de los centros de energía con bajas emisiones de carbono de la MIT Energy Initiative (MITEI), financiará cuatro nuevos proyectos de investigación que proporcionarán información sobre el logro de 39, un sector de transporte con bajas emisiones de carbono.

“Basándonos en los comentarios de los miembros de nuestro Centro de Sistemas de Movilidad, hemos seleccionado un conjunto excelente y diverso de proyectos para lanzar este verano”, dice Randall Field, director ejecutivo del centro. de Covid-19 sobre movilidad urbana, estrategias para redes de carga de vehículos eléctricos e infraestructura y economía para el transporte impulsado por hidrógeno. Los proyectos están dirigidos por profesores e investigadores de todo el Instituto, con expertos en varios campos, que incluyen economía, planificación urbana y sistemas energéticos.

Además de buscar nuevas vías de investigación, el Centro de Sistemas de Movilidad también da la bienvenida a Jinhua Zhao como codirector. Zhao trabaja junto al profesor William H. Green, el profesor Hoyt C. Hottel en Ingeniería Química. Zhao es profesor asociado en el Departamento de Estudios y Planificación Urbana y director del Laboratorio de Movilidad Urbana de JTL. Sucede a Sanjay Sarma, vicepresidente de aprendizaje abierto, y a los profesores de ingeniería mecánica Fred Fort Flowers (1941) y Daniel Fort Flowers (1941).

“Jinhua ya tiene una relación cercana con la investigación de movilidad en MITEI, habiendo sido un importante contribuyente al estudio Mobility of the Future de MITEI y sirviendo como investigador principal para proyectos de MSC. Proporcionará un liderazgo excelente en el centro ”, dijo el director de MITEI, Robert C. Armstrong, profesor de ingeniería química de Chevron. “También agradecemos a Sanjay por su valioso liderazgo durante el año inaugural de MSC, y esperamos trabajar con él en su rol de Vicepresidente de Aprendizaje Abierto, un área que es de gran importancia. de vital importancia en la respuesta del MIT a la investigación y la educación en la era Covid-19 ".

Los impactos de Covid-19 en la movilidad urbana

La pandemia de Covid-19 ha transformado todos los aspectos de la vida en un lapso de tiempo notablemente corto, incluido cómo, cuándo y por qué la gente viaja. Además de convertirse en el nuevo codirector del centro, Zhao dirigirá uno de los nuevos proyectos de MSC para identificar el impacto de Covid-19 en el uso, las preferencias y el consumo de energía de diferentes modos de transporte urbano, incluidos la conducción, la marcha y la bicicleta. , y sobre todo, los servicios de carpooling y transporte público.

Zhao describe cuatro objetivos principales del proyecto. La primera es cuantificar los cambios de comportamiento y preferiblemente a gran escala en respuesta a la pandemia, rastreando cómo cambian desde el inicio de la epidemia hasta el período de recuperación a medio plazo. A continuación, el proyecto desglosará estos cambios por grupos sociodemográficos, con un enfoque particular en las comunidades marginadas y de bajos ingresos.

Luego, el proyecto utilizará esta información para mostrar cómo los cambios en la infraestructura, el equipo y las políticas podrían ayudar a que la recuperación del desplazamiento sea más sostenible y equitativa. Finalmente, Zhao y su equipo de investigación traducirán estos cambios de comportamiento en estimaciones de consumo de energía y emisiones de dióxido de carbono.

“Hacemos dos distinciones: primero, entre impactos en la cantidad de viajes (por ejemplo, número de viajes) y los impactos en el tipo de viaje (por ejemplo, combinación de diferentes modos de viaje); y segundo, entre shocks temporales y cambios estructurales a más largo plazo ”, dice Zhao. “Incluso cuando el coronavirus ya no sea una amenaza para la salud pública, esperamos ver efectos duraderos en la actividad, el destino y las preferencias de moda. Estos cambios a su vez afectan el consumo de energía y las emisiones del sector transporte. "

La economía de la carga de vehículos eléctricos

En la transición a un sistema de transporte con bajas emisiones de carbono, la infraestructura de repostaje es crucial para la viabilidad de cualquier vehículo de combustible alternativo. Jing Li, profesor asistente en MIT Sloan School of Management, tiene como objetivo desarrollar un modelo de viaje de elección y consumo de vehículos basado en datos sobre patrones de viaje, demanda de carga de vehículos eléctricos (EV) y consumo de energía. 39; adopción de vehículos eléctricos.

El equipo de investigación de Li implementará un enfoque doble. Primero, cuantificarán el valor que cada ubicación de carga proporciona al resto de la red de reabastecimiento de combustible, que puede ser mayor que la rentabilidad individual de esa ubicación debido a los derrames de la red. En segundo lugar, simularán los beneficios de las redes de carga de vehículos eléctricos y las tasas de adopción de vehículos eléctricos utilizando diferentes estrategias de precios y ubicación.

"Tenemos la hipótesis de que algunos lugares de cobro podrían no ser rentables para el sector privado, pero tendrían valor social. Si es así, una red de cobro puede aumentar las ganancias al subsidiar la entrada a lugares "faltantes" que no son abastecidos por el mercado ", dice. Si resulta ser correcto, esta investigación podría ser útil para hacer que los vehículos eléctricos sean accesibles a una mayor parte de la población.

Estrategias de reducción de costes y reducción de emisiones para sistemas de movilidad de hidrógeno

El transporte impulsado por hidrógeno y otros servicios energéticos han sido objeto de discusión durante mucho tiempo, pero ¿qué papel desempeñarán en una transición a la energía limpia? Jessika Trancik, profesora asociada de estudios de energía en el Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad, examinará e identificará los mecanismos de reducción de costos y emisiones para los servicios de movilidad impulsados ​​por hidrógeno. Se prevé analizar los escenarios de producción y distribución, la evolución de los costes tecnológicos y el ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero de los sistemas de movilidad basados ​​en hidrógeno, teniendo en cuenta cuenta tanto los patrones de actividad de viaje como las fluctuaciones en el suministro de energía primaria para la producción de hidrógeno.

"Modelar los mecanismos mediante los cuales el diseño de sistemas de movilidad basados ​​en hidrógeno puede reducir los costos y las emisiones puede ayudar a informar el desarrollo de la infraestructura futura", dice Trancik. “Los modelos y la teoría para informar este desarrollo pueden tener un impacto significativo en si los sistemas basados ​​en hidrógeno logran o no contribuir de manera mensurable a la descarbonización del sector del transporte.

Los objetivos del proyecto son triples: cuantificar las emisiones y costes de los sectores de producción y almacenamiento de hidrógeno, con énfasis en el uso potencial de energías renovables excedentes; modelar los costos y requisitos de la infraestructura de distribución y reabastecimiento de combustible para diferentes formas de transporte, desde vehículos personales hasta camiones de larga distancia en función de la demanda existente y proyectada; y modelar los costos y las emisiones asociados con el uso de servicios de movilidad impulsados ​​por hidrógeno.

Análisis de formas de hidrógeno utilizadas en el transporte

El científico investigador del MITEI, Emre Gençer, dirigirá un equipo que incluye a Yang Shao-Horn, profesor de energía WM Keck en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales y Dharik Mallapragada, científico investigador del MITEI, para evaluar formas alternativas de energía. hidrógeno que podría servir al sector del transporte. Este proyecto desarrollará un análisis tecnoeconómico y de emisiones de gases de efecto invernadero de extremo a extremo de las cadenas de suministro de energía basadas en hidrógeno para el transporte por carretera.

El análisis se centrará en dos clases de cadenas de suministro: hidrógeno puro (transportado como gas comprimido o líquido criogénico) y cadenas de suministro cíclicas (basadas en vectores hidrógeno orgánico líquido para alimentar el transporte por carretera). La baja densidad energética del gas hidrógeno es actualmente un obstáculo para el despliegue a gran escala del transporte basado en hidrógeno; Los vehículos líquidos son una solución potencial para permitir un medio denso en energía para almacenar y distribuir hidrógeno combustible. El alcance del análisis incluirá la producción, el almacenamiento, la distribución y el uso de hidrógeno, así como las moléculas portadoras utilizadas en la cadena de suministro. Además, los investigadores evaluarán el desempeño económico y ambiental de varias opciones tecnológicas en toda la cadena de suministro.

“El hidrógeno se ha considerado durante mucho tiempo un combustible del futuro”, dice Shao-Horn. “A medida que avanza la transición energética, las oportunidades para los combustibles libres de carbono solo aumentarán en el sector energético. Los análisis en profundidad de las tecnologías basadas en el hidrógeno son esenciales para proporcionar la información necesaria para un sistema de transporte y energía más ecológico. "

Ampliación de la cartera de investigación de movilidad de MITEI

La industria de la movilidad necesita un enfoque múltiple para mitigar su creciente impacto ambiental. Los cuatro nuevos proyectos complementarán la cartera actual de proyectos de investigación de MSC, que incluye una evaluación de los diseños operativos para los servicios de entrega de última milla urbana altamente receptivos; una evaluación técnica y económica de las opciones para el transporte de mercancías por carretera de larga distancia; una investigación de las compensaciones entre la privacidad de los datos y el desempeño de los servicios de movilidad compartida; y una revisión de la movilidad como servicio y sus implicaciones para la propiedad de automóviles privados en las ciudades estadounidenses.

“Las presiones para adaptar nuestros sistemas de transporte nunca han sido mayores con la crisis de Covid-19 y las crecientes preocupaciones ambientales. Dado que las nuevas tecnologías, los modelos de negocios y las políticas gubernamentales brindan oportunidades de avance, se necesita investigación para comprender cómo interactúan entre sí y ayudar a dar forma a nuestros modelos de movilidad ”, dice Field. "Estamos muy emocionados de tener una gama tan amplia de proyectos para proporcionar una visión multidisciplinaria de la evolución de un futuro de movilidad más limpio y sostenible".

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