Exercicis: Transport i sostenibilitat

Ordena de menor a major impacte ambiental per persona en un trajecte urbà i justifica'n l'ordre: cotxe amb un sol ocupant, autobús, bicicleta i metro.

Explica què és la mobilitat sostenible i esmenta tres accions concretes que una ciutat pot prendre per promoure-la.

La gràfica compara les emissions de CO₂ per viatger i quilòmetre de diversos mitjans de transport. Calcula les emissions d'anar i tornar a l'institut ($15\ \text{km}$ en total) en cotxe i en autobús, i expressa quantes vegades més emet una opció que l'altra.

Ordena aquestes energies de transport de menor a major emissió en circular i justifica'n l'ordre: gasolina, electricitat d'origen renovable, gasoil i energia humana (bicicleta).

Explica què és un «carril bici protegit» i per què augmenta molt més l'ús de la bicicleta que una simple línia pintada sobre la calçada.

Què és un viatge «intermodal»? Descriu un exemple realista de trajecte al teu institut combinant bicicleta, tren i caminar, i què cal perquè aquesta combinació sigui còmoda.

Anomena tres avantatges de caminar o anar en bicicleta a l'institut que no siguin ambientals (salut, estalvi, autonomia) i explica'ls amb una frase.

Explica què és un servei de vehicle compartit (cotxes o motos de lloguer per minuts) i raona en quins casos pot reduir el nombre total de cotxes d'una ciutat.

Un ajuntament vol reduir el trànsit del centre. Analitza aquestes quatre mesures —carril bici, peatonalització, aparcament dissuasiu als afores i autobús llançadora— i ordena-les per rapidesa d'implantació i per efecte esperat, justificant els teus criteris.

El cotxe elèctric no emet gasos en circular, però significa això que és de «zero emissions»? Raona la resposta fent servir la idea del cicle de vida: fabricació de les bateries i origen de l'electricitat.

Vint alumnes que recorren $4\ \text{km}$ al dia en cotxe per anar a l'institut decideixen canviar a la bicicleta. Amb aquestes dades per passatger: $120\ \text{g}$ de CO₂ per quilòmetre en cotxe respecte a $0\ \text{g}$ en bici, calcula quants quilograms de CO₂ s'eviten en un mes de 20 dies lectius.

Un autobús urbà consumeix l'equivalent a 8 litres de gasoil cada $100\ \text{km}$ i porta de mitjana 20 passatgers; un cotxe gasta 6 litres cada $100\ \text{km}$ amb un únic ocupant. Calcula el consum per passatger i cada $100\ \text{km}$ en tots dos casos i comenta el resultat.

Una ciutat peatonalitza el seu centre i el comerç local tem perdre clients. Analitza què sol passar amb les vendes quan augmenten els vianants (més pas a peu, més compres de proximitat) i quines mesures d'acompanyament posaries durant el canvi.

Explica què és la «logística d'última milla» i descriu dues maneres de fer-la més sostenible (punts de recollida comuns, bicis de càrrega, furgonetes elèctriques), amb els seus avantatges.

Una família fa dos viatges diaris de $10\ \text{km}$ en cotxe durant 220 dies a l'any. Prenent $120\ \text{g}$ de CO₂ per quilòmetre en cotxe i $70\ \text{g}$ en autobús, calcula les emissions anuals actuals i quant es reduirien si la meitat dels trajectes es fessin en autobús.

Compara el patinet elèctric i la bicicleta per a trajectes urbans de $3\ \text{km}$: energia consumida, exercici físic, seguretat i comportament amb pluja o fred. Defensa una opció reconeixent els punts forts de l'altra.

Una auditoria de mobilitat al teu institut (600 alumnes) revela que el 45 % arriba en cotxe particular (amb una ocupació mitjana d'1,1 alumnes/vehicle), el 30 % en autobús i el 25 % a peu o en bicicleta, provocant greus embussos i situacions de risc a la porta a les 8:00.

1. a) Dissenya un pla de mobilitat escolar amb tres mesures tècniques o organitzatives concretes que tinguin com a objectiu reduir els desplaçaments en cotxe almenys a la meitat en un curs escolar.
2. b) Defineix dos indicadors quantitatius verificables (especificant la seva fórmula de càlcul i unitat de mesura) perquè la direcció avaluï mensualment l'eficàcia del pla.
3. c) Justifica una intervenció física de baix cost a la via pública davant del centre (urbanisme tàctic) que augmenti la seguretat de l'alumnat que hi acudeix de manera activa.

La construcció d'una línia ferroviària d'alta velocitat de 400 km ha generat una petjada de carboni d'1,5 milions de tones de CO₂ equivalent a causa de moviments de terres, túnels i formigonat de viaductes. En aquest corredor, viatjar en avió emet 120 g de CO₂ per viatger·km, mentre que el tren emet 24 g de CO₂ per viatger·km amb el mix elèctric actual.

1. a) Calcula quants viatges complets per passatger en tren (que substitueixin l'avió) són necessaris per compensar l'impacte inicial de la infraestructura.
2. b) Si la línia transporta 3 milions de passatgers a l'any i el 70 % d'aquests prové de l'avió, prediu en quants anys s'amortitzarà ambientalment l'obra.
3. c) Justifica com variaria aquest termini d'amortització si el mix elèctric del país passés d'un 50 % a un 90 % de generació renovable.

Un turisme de 1300 kg consumeix 5,5 L de gasolina cada 100 km quan viatja només el conductor. Cada passatger addicional de 75 kg incrementa el consum del vehicle en aproximadament 0,1 L cada 100 km (dada: cremar 1 L de gasolina emet 2,3 kg de CO₂).

1. a) Rebat quantitativament l'afirmació «compartir cotxe contamina el mateix que anar sol, només que repartit», calculant i comparant les emissions en grams de CO₂ per passatger·km quan viatja només el conductor respecte a quan viatgen 4 persones juntes.
2. b) Si en un polígon industrial de 1200 treballadors es fomenta el cotxe compartit i l'ocupació mitjana puja d'1,1 a 2,2 persones per vehicle, prediu quants cotxes menys circularan i quants metres quadrats d'aparcament s'alliberaran (estima 12 m² per plaça).
3. c) Justifica per què reduir un 10 % el nombre de vehicles en hores punta pot reduir el temps perdut en embussos en més d'un 30 %.

Es vol posar en marxa una línia de «bicibús» escolar per arribar a les 8:20 al centre educatiu amb les condicions tècniques següents:

• Longitud total de la ruta: 3,6 km per calçada urbana compartida.

• Parades intermèdies: Parada 1 (km 0,9), Parada 2 (km 1,8) i Parada 3 (km 2,7).

• Velocitat mitjana de pedaleig del comboi: 12 km/h.

• El recorregut creua una rotonda conflictiva de dos carrils sense semàfor al km 2,2.

1. a) Dissenya l'horari tècnic de la ruta calculant les hores exactes de sortida i de pas per cada parada, afegint 2 minuts de parada tècnica a cada punt perquè pugin els alumnes i arribant amb 10 minuts d'antelació al centre.
2. b) Proposa un protocol operatiu i mesures tècniques de pacificació del trànsit per travessar de manera segura la rotonda del km 2,2 garantint la prioritat del comboi ciclista.
3. c) Defineix dos indicadors quantitatius per avaluar l'impacte del bicibús després de sis mesos de funcionament.

Una empresa amb 200 empleats adopta un model de 3 dies setmanals de teletreball. A l'any, la seva auditoria ambiental registra les dades mitjanes següents:

• S'eviten 4500 km a l'any per empleat en cotxe dièsel (consum: 5,8 L/100 km; 2,6 kg CO₂/L).

• Un 20 % de la plantilla ha traslladat la seva residència a municipis situats a 60 km, duplicant la distància de viatge durant els dos dies presencials respecte a la seva situació anterior.

• El consum elèctric i de calefacció als habitatges ha pujat de mitjana 1,8 kWh per teletreballador i dia teletreballat (factor d'emissió: 0,22 kg CO₂/kWh).

1. a) Interpreta aquestes dades i prediu si el teletreball garanteix per si sol una reducció neta d'emissions o si pot aparèixer un «efecte rebot» que anul·li el benefici.
2. b) Fes una estimació numèrica del balanç anual net d'emissions (CO₂ evitat en transport enfront de CO₂ addicional per consum domèstic i trasllats llunyans).
3. c) Dissenya dues pautes de gestió de la mobilitat que l'empresa hauria d'aplicar perquè el teletreball redueixi de debò la seva petjada ecològica corporativa.

Una ciutat de 200 000 habitants ha de connectar el seu centre amb un nou hospital a 6 km de distància. La demanda prevista en hora punta és de 2600 passatgers/hora per sentit. L'ajuntament avalua dues alternatives:

• Opció A (Tramvia en plataforma reservada): Cost d'infraestructura de 14 milions d'€/km; unitats per a 220 passatgers; freqüència màxima de 5 minuts; vida útil del sistema de 35 anys.

• Opció B (Línia d'autobusos elèctrics ràpids, BRT): Cost d'adequació viària d'1,5 milions d'€/km; vehicles articulats per a 95 passatgers; freqüència màxima de 2 minuts; vida útil del vehicle de 12 anys (amb substitució de bateries als 6 anys).

1. a) Comprova mitjançant càlculs de capacitat horària si ambdues opcions poden absorbir el pic de demanda previst.
2. b) Compara la resiliència i flexibilitat d'ambdós sistemes davant d'incidències a la via (obres imprevistes, avaria d'un comboi o manifestacions).
3. c) Defensa raonadament quina de les dues opcions ofereix un balanç cost-benefici més favorable a llarg termini tenint en compte la densitat i la mida de la ciutat.

Una proposta electoral promet substituir el 100 % dels 150 000 turismes de combustió d'una ciutat per turismes elèctrics en 8 anys, mantenint inalterada la xarxa viària i el nombre total de vehicles en circulació.

1. a) Analitza críticament quins problemes urbans resol aquesta mesura i en quina mesura millora la qualitat de l'aire local i el confort acústic.
2. b) Rebat tècnicament per què aquesta mesura no soluciona el problema de la congestió, la sinistralitat, l'ocupació de l'espai públic (sabent que un cotxe roman aparcat el 95 % de la seva vida útil ocupant uns 12 m²) ni la contaminació per partícules PM10 i PM2,5 procedents del fregament de pneumàtics i frens en vehicles que pesen entre un 15 % i un 25 % més a causa de la bateria.
3. c) Dissenya una proposta alternativa per redistribuir la secció transversal d'una avinguda urbana de 20 metres d'amplada (actualment 4 carrils de cotxes i 2 bandes d'aparcament) prioritzant l'eficiència modal i la sostenibilitat ambiental.

Un institut de 800 alumnes ha obtingut els percentatges següents en la seva enquesta de transport:

• Mode A (Mobilitat activa: a peu, bicicleta o patinet sense motor): 30 %

• Mode B (Transport col·lectiu: autobús escolar o urbà): 40 %

• Mode C (Cotxe compartit amb 2 o més alumnes): 10 %

• Mode D (Cotxe particular individual amb 1 alumne): 20 %

1. a) Dissenya una fórmula matemàtica per obtenir un «Índex de Sostenibilitat de la Mobilitat» ($I_{SM}$) que puntuï de 0 a 100. Assigna a cada mode un coeficient de ponderació entre 0 i 1 ($P_A, P_B, P_C, P_D$) justificant els valors triats segons la seva eficiència energètica i ocupació de via pública.
2. b) Calcula el valor actual d'$I_{SM}$ de l'institut amb la teva fórmula.
3. c) Si el centre instal·la taquilles i aparcabicicletes coberts i aconsegueix que la meitat dels alumnes que venien en cotxe individual (Mode D) passin a la mobilitat activa (Mode A), calcula el nou índex i prediu quants cotxes diaris deixaran de col·lapsar l'entrada de l'institut.

Repte del tema. Auditoria i pla de transició ecològica de la teva llar.

Transforma el teu habitatge en un model d'eficiència, sostenibilitat i accessibilitat mitjançant una proposta tècnica realitzada amb LibreOffice.

1. Presa de dades: Consulta al web d'AEMET la radiació solar i les temperatures mitjanes del teu municipi. Anota en un full de càlcul el consum mensual en $\text{kWh}$ d'una factura elèctrica real i estima les emissions de $\text{CO}_2$ associades als teus trajectes setmanals a l'institut.

2. Diagnòstic tècnic: Analitza l'orientació de les finestres, la ventilació creuada, l'aïllament tèrmic i detecta possibles barreres arquitectòniques d'accés (amplada de portes inferior a $0,8\text{ m}$ o falta d'espai de gir d'$1,5\text{ m}$).

3. Proposta de redisseny: Elabora un informe tècnic breu amb:

4. Mesures passives bioclimàtiques (ombrejament, aïllament) i adaptacions d'accessibilitat universal.

5. Millora d'instal·lacions actives (il·luminació LED, aerotèrmia o domòtica per al control de consum).

6. Pla de mobilitat sostenible que substitueixi trajectes contaminants i redueixi la teva petjada setmanal almenys un $30\,\%$.

Es valorarà:

• Rigor en l'obtenció de dades reals i càlcul de consums amb LibreOffice Calc.

• Viabilitat i justificació tècnica de les solucions bioclimàtiques i d'accessibilitat proposades.

• Coherència del pla de mobilitat i quantificació de l'estalvi energètic i d'emissions.