Стъпки към създаване на тунели с нулеви въглеродни емисии

Въпреки плашещата времева линия, определена от Парижкото споразумение, тунелите с нулеви въглеродни емисии са постижими, ако се приложат правилните решения.

Индустрията за тунелиране е в повратна точка, когато устойчивостта и декарбонизацията са на върха на дневния ред на ръководителите. За да постигне целта за изменение на климата от 1,5°c до 2050 г., тунелната индустрия ще трябва да намали преките емисии на CO2 до нетната нула.

Понастоящем твърде малко държави и инфраструктурни проекти „разговарят“ и поемат инициативата за намаляване на въглеродните емисии. Може би Норвегия е една от страните, които водят пътя и, както при вътрешния им пазар на електрически превозни средства, оборудването за конструиране на електрически задвижвания се използва все повече, като големите градове ще имат въглеродно неутрално строителство до 2025 г. Извън Норвегия, няколко държави и проекти в Европа например , установяват най-малко амбициозни цели за намаляване на въглерода, но обикновено само с фокус върху разработването на нисковъглеродни бетонови смеси.

Тунелната промишленост допринася за глобалните емисии на CO2 и играе роля в намаляването на въглеродните емисии. Индустрията е изправена пред нарастващ натиск от политици, инвеститори и клиенти за декарбонизиране на операциите.

След като бъде взето решение за изграждане на нов тунел, умният дизайн, последван от ефективна конструкция, фокусирана върху въглерода, в крайна сметка ще доведе до по-ниски разходи по проекта.

Докато някои смятат, че тунелирането с ниски въглеродни емисии се равнява на по-високи разходи за проекта, понастоящем най-добрите практики в управлението на въглеродните емисии в строителната индустрия предполагат друго и чрез холистичен подход през целия живот на проекта, като инженерите се фокусират върху спестяването на въглеродни емисии, това по същество осигурява цялостно спестяване на разходи по проекта също! Това със сигурност е духът зад стандарта PAS2080 за управление на въглерода в инфраструктурата и си струва да се използва в проекти за тези, които се интересуват от декарбонизация.

Като се има предвид тази нарастваща амбиция и необходимост от декарбонизация, ето моите пет цента: три ключови аспекта, които биха ускорили усилията за декарбонизация и биха направили значителен тласък напред за постигане на целта за изменение на климата от 1,5°C – Изграждайте умно, изграждайте ефективно и изграждайте за живот.

Build clever - Всичко започва с иновативен и внимателен дизайн

Най-големите ползи от декарбонизацията в тунелите идват от решенията на етапите на планиране и проектиране. Предварителният избор за възможни проекти е от решаващо значение за историята на въглеродните емисии, включително дали да се строи изобщо или да се търси надграждане или удължаване на живота на съществуващите активи, преди да се преследва нов подход за изграждане.

И така, в началото на етапа на проектиране се правят ключовите разлики, а в тунелите проектът е мястото, където може да се направи най-голямата част от спестяванията на въглерод. Такива ползи от дизайна могат да бъдат приложени по-лесно в проекти за тунели чрез лидерство на клиента, например стимулиране на подходи за обществени поръчки, които привличат главните изпълнители да предлагат иновативни процеси и материали за намаляване на въглерода, което от своя страна стимулира по-широката техническа верига за доставки.

При прокарване на тунели с открито лице, пулверизирана бетонна скална опора се използва в световен мащаб и в много страни по света, предвид високото си качество, също е широко възприета за постоянни облицовки на тунели, които спестяват между 20-25% от бетона, използван в конвенционалните тунели облицовъчни системи. Вярвам, че съвременните системи за пръскан бетон днес, съчетаващи високи нива на заместител на Портланд цимент, полимерни влакна и иновативни хидроизолационни технологии, предлагат възможности за потенциално постигане на над 50% намаление на въглерода в нашите тунелни облицовки. Но отново, тези „Build Clever“ решения трябва да бъдат уловени и внедрени на ранен етап на проектиране, за да се максимизира най-големият потенциал за спестяване на въглерод. Това са реални решения, които дават реални спестявания и ние можем да направим тези големи стъпки днес с правилната екипна култура, правилния дизайн и в съчетание с вълнуващи нови модели на обществени поръчки, принуждаващи да се случат положителни неща.

Като страна брПредизвикателството за нисковъглеродния пръскан бетон е по-бавното нарастване на якостта през първите няколко часа след пръскането. Ранното увеличаване на якостта е жизненоважно за безопасността и производителността при изграждането на достатъчно дебели слоеве. Интересни проучвания, които разработихме с геополимери (смеси без портланд цимент) показаха, че можем да получим ултра нисковъглероден бетон с бързо ранно увеличаване на якостта, въпреки че продължаваме да подобряваме необходимата дългосрочна производителност, за да направим тези смеси по-жизнеспособни.

Следващата стъпка, която можем да предприемем към тунелите с нулеви въглеродни емисии, е да бъдем супер ефективни по време на строителните процеси.

Ранен фокус - стратегически партньорства в дизайна и сътрудничество с изпълнители и верига за доставки.

Облицовъчни материали за пръскан бетон с ниско и ултра ниско съдържание на въглерод. Новите ускорители и мембрани са ключови.

Базирана на BEV гама от SC тунелно оборудване за основни диаметри на тунели.

Дигитализация на SC за валидиране на дизайна. Разработвайте SmartScan в реално време и дигитални екосистеми чрез индустриално сътрудничество.

Обучение на симулатор, акредитация на EFNARC, непрекъснато усъвършенстване, по-нататъшно развитие на компютърно подпомагано пръскане.

Хората са от ключово значение за работата на нисковъглеродните SCL тунели. Това няма да дойде от правителственото законодателство. Операторите на схемата трябва да водят.

Необходим е холистичен подход към проектирането и строителството на тунели, за да се декарбонизира индустрията. Всяка стъпка на процеса предлага решаващ компонент за спестяване на въглерод.

Изграждайте ефективно - интелигентно оборудване, хора и цифровизация

Ще са необходими множество усилия за справяне с основните източници на емисии и декарбонизация. Такива действия включват преминаване към устойчиво снабдяване, селективно използване на горива, електрически задвижвания, както и преминаване към доставчици на зелена електроенергия за захранване на нашите проекти за строителство на тунели.

Пример за нашето устойчиво предложение са нашите акумулаторни електрически превозни средства SmartDrive. SmartDrive осигурява подобрена производителност с нулеви локални емисии. Те също така елиминират разходите за гориво и транспорт на гориво и имат по-ниски разходи за поддръжка на оборудването. Като пример, норвежки изпълнители на тунели вече работят до целите за нулеви въглеродни емисии от 2050 г., като използват роботи за пръскане SmartDrive Spraymec 8100 SD, които се зареждат с помощта на електроенергия от водноелектрическата мрежа. Започваме да виждаме това и в проекти за отдалечено копаене, където базирани в мините инсталации за възобновяема енергия доставят енергия за зареждане на батериите за флота от минно оборудване. Това е нетна нула и е готово за 2050 г.

От решаващо значение за намаляването на въглеродните емисии е да започнем да измерваме и установяваме нашето използване на въглеродни емисии в тунелни проекти днес — Трябва да създадем базова линия, върху която да сравним, за да имаме отправна точка за подобряване на нашата игра. За да направя това, очаквам дигитална революция в тунелирането на пръскан бетон, използвайки платформи за достъп до данни, които изтеглят източници на данни от нашето подземно оборудване, партидни инсталации и т.н., но също така и интелигентни системи за 3D сканиране в реално време в лицето на изкопа, поддържащи оператори на роботизирани дюзи “ постигане както трябва от първия път”, когато те могат да пръскат до желания профил или дебелина. Тези системи също ще помогнат на инженерите да оценят използването на материали, геологията и качеството например. По същество цифровият близнак в реално време ще бъде много ценен за всички заинтересовани страни и ще стимулира ежедневния преглед на намаляването на въглеродните емисии и разходите, като същевременно постига контролирани, безопасни процеси.

Обучителните платформи за виртуална реалност за ключови оператори се установяват в нашата индустрия и VR симулаторът за пръскан бетон на Normet, одобрен от международната схема за сертифициране EFNARC C2, е най-новият пример, който позволява на операторите на дюзи да усъвършенстват уменията си в средата на класната стая. Тези симулатори насърчават безопасни, устойчиви начини за пръскане и подчертават области за подобрения, като допринасят за тези обучаеми да развият правилните нагласи и практики, необходими в реалното подземно пространство.

Изградете за цял живот

Ние nтрябва да бъдем по-малко общество за изхвърляне, особено дори в нашия живот в тунели! Normet изгражда дълготрайно оборудване и навсякъде, където можем, рециклираме и използваме повторно компоненти и материали за изграждане на ново оборудване и нови строителни материали.

Освен това, когато не се налага да изграждаме нови тунели, можем да предложим начини да осигурим нов експлоатационен живот на уморени и износени съществуващи подземни активи, като използваме дистанционни, точни инструменти за оценка на структурата, съчетани с набор от интелигентни рехабилитационни технологии и процеси.

И накрая, нека насърчим използването на технологии за пръскан бетон с ниско съдържание на въглерод, за да изградим по-устойчива инфраструктура в подкрепа на по-добър живот за нашите настоящи и бъдещи общества. Високата обществена стойност вече е измерима с възобновения интерес към схемите за подземно съхранение на зелена енергия, като например с помпени хидроцентрали и перспективно съхранение на водород, но също така и евтини тунелни решения за проекти за постоянно свързване на нашите отдалечени общности.

С две думи, необходими са множество усилия на различни фронтове, за да се ускорят усилията за декарбонизация. Не става въпрос само за бетон с ниско съдържание на въглерод. Всички имаме работа за вършене, така че нека да се захванем с нея и да подготвим тунели с „ниско съдържание на въглехидрати“.