Skridt mod at skabe kulstoffri tunneler

På trods af en skræmmende tidslinje fastsat af Paris-aftalen er kulstoffri tunneler inden for rækkevidde, hvis de rigtige løsninger implementeres.

Tunnelindustrien er ved et vendepunkt, hvor bæredygtighed og dekarbonisering er øverst på ledernes dagsordener. For at nå et klimamål på 1,5°c inden 2050, bliver tunnelindustrien nødt til at reducere den direkte CO2-udledning til netto nul.

I øjeblikket er for få lande og infrastrukturprojekter "walk the talk" og tager initiativ til at reducere kulstof. Måske er Norge et land førende, og ligesom med deres hjemlige elbilsmarked, anvendes der i stigende grad elektrisk drevet entreprenørudstyr, hvor større byer skal have CO2-neutral konstruktion i 2025. Uden for Norge er der nogle få lande og projekter i Europa f.eks. , etablerer i det mindste håbefulde mål for at reducere kulstof, men typisk kun med det ene fokus på udvikling af kulstoffattige betonblandinger.

Tunnelindustrien er en bidragyder til globale CO2-udledninger og har en rolle at spille i CO2-reduktion. Industrien står over for et stigende pres fra politiske beslutningstagere, investorer og kunder for at dekarbonisere driften.

Når først beslutningen er taget om at bygge en ny tunnel, vil smart design efterfulgt af effektivt byggeri fokuseret på kulstof i sidste ende føre til lavere projektomkostninger.

Mens nogle mener, at tunnelering med lavt kulstof er lig med højere projektomkostninger, tyder i øjeblikket bedste praksis inden for kulstofstyring i byggebranchen noget andet, og via en holistisk tilgang gennem et projekts levetid, med ingeniører fokuseret på kulstofbesparelse, giver dette i sagens natur en overordnet projektomkostningsbesparelse også! Dette er bestemt etosen bag standarden PAS2080 til Carbon Management in Infrastructure og er værd at bruge i projekter for dem, der er interesserede i dekarbonisering.

I lyset af denne voksende ambition og behov for dekarbonisering, er her mine fem cents: tre nøgleaspekter, der ville fremskynde dekarboniseringsindsatsen og gøre et betydeligt skub fremad for at nå 1,5°C klimaforandringsmålet - Byg smart, byg effektivt og byg til et livstid.

Byg smart - Det hele starter med innovativt og hensynsfuldt design

De største dekarboniseringsgevinster i tunneler kommer fra beslutninger på planlægnings- og designstadierne. Forudgående valg for mulige projekter er afgørende for kulstofhistorien, herunder om der overhovedet skal bygges, eller om man ønsker at opgradere eller forlænge levetiden af ​​eksisterende aktiver, før man forfølger en nybyggertilgang.

Så det er tidligt i designfasen, at de vigtigste forskelle bliver gjort, og i tunneler er det design, hvor den største andel af besparelser i kulstof kan opnås. Sådanne designfordele kan lettere implementeres på tunnelprojekter gennem kundeledelse, for eksempel tilskyndelse til indkøbstilgange, der tiltrækker hovedentreprenører til at tilbyde innovative CO2-reducerende processer og materialer, som igen stimulerer den bredere tekniske forsyningskæde.

Ved tunneler med åben flade bruges sprøjtebetonstensstøtte globalt, og i mange lande i verden er den, på grund af dens høje kvalitet, også blevet brugt bredt til permanente tunnelbeklædninger, som sparer mellem 20-25 % af den beton, der bruges i konventionel tunnel. foringssystemer. Jeg tror på, at moderne sprøjtebetonsystemer i dag, der kombinerer høje niveauer af Portland Cement-erstatning, polymerfibre og innovative vandtætningsteknologier, giver muligheder for potentielt at opnå over 50 % reduktion af kulstof i vores tunnelforinger. Men igen, disse 'Build Clever'-løsninger skal fanges og implementeres på det tidlige designstadium for at maksimere det største CO2-besparelsespotentiale. Det er rigtige løsninger til at give reelle besparelser, og vi kan tage disse store skridt i dag med den rigtige teamkultur, det rigtige design og koblet til spændende nye indkøbsmodeller, der tvinger positive ting til at ske.

Som sidenrte, udfordringen for den lave kulstof sprøjtebeton er den langsommere styrkeforøgelse i de første par timer efter sprøjtning. Tidlig styrkeforøgelse er afgørende for overheadsikkerhed og produktivitet ved at bygge tykke nok lag. Interessante undersøgelser, vi har udviklet med geopolymerer (blandinger uden Portland-cement) har vist, at vi kan opnå ultralavt kulstofbeton med hurtig tidlig styrkeforøgelse, selvom vi fortsætter med at forbedre den nødvendige langsigtede ydeevne for at gøre disse blandinger mere levedygtige.

Det næste skridt, vi kan tage mod kulstofnul-tunneler, er at være supereffektive gennem hele byggeprocesserne.

Tidligt fokus - strategiske partnerskaber i design og samarbejde med entreprenører og forsyningskæde.

Lavt og ultra lavt kulstofindhold i sprøjtede betonbeklædningsmaterialer. Nye acceleratorer og membraner er nøglen.

BEV-baseret serie af SC-tunneludstyr til hovedtunneldiametre.

SC digitalisering for at validere design. Udvikl realtime SmartScan og digitale økosystemer gennem industrisamarbejde.

Simulatortræning, EFNARC-akkreditering, løbende forbedringer, videreudvikle computerstøttet sprøjtning.

Mennesker er nøglen til at få SCL-tunneling med lavt kulstofindhold til at fungere. Det kommer ikke fra regeringens lovgivning. Ordningsoperatører skal lede.

En holistisk tilgang til tunneldesign og -konstruktion er nødvendig for at dekarbonisere industrien. Hvert procestrin tilbyder en afgørende kulstofbesparende komponent.

Byg effektivt - Smart udstyr, mennesker og digitalisering

Der vil være behov for flere bestræbelser for at adressere de vigtigste kilder til emissioner og dekarbonisere. Sådanne handlinger omfatter et skridt hen imod bæredygtige indkøb, selektiv brug af brændstoffer, elektriske drivlinjer samt et skifte til grøn el-leverandører for at drive vores tunnelbyggeri.

Et eksempel på vores bæredygtige tilbud er vores SmartDrive batteri-elbiler. SmartDrive giver forbedret ydeevne uden lokale emissioner. De eliminerer også omkostninger til brændstof og brændstoftransport og har lavere udgifter til vedligeholdelse af udstyr. For eksempel arbejder norske tunnelentreprenører allerede til 2050 CO2-netto-nul-mål ved at bruge SmartDrive Spraymec 8100 SD sprøjterobotter, der lades op ved hjælp af vandkraftnet-elektricitet. Vi begynder også at se dette i fjerntliggende mineprojekter, hvor minebaserede vedvarende energianlæg leverer batteriopladningskraften til mineudstyrsflåden. Dette er netto nul og 2050 klar.

Det afgørende for kulstofreduktion er at begynde at måle og etablere vores kulstofforbrug i tunnelprojekter i dag - Vi er nødt til at skabe en baseline, som vi kan benchmarke på, så vi har et referencepunkt til at forbedre vores spil. For at gøre dette forudser jeg en digital revolution inden for sprøjtebetontunnel, ved at bruge dataadgangsplatforme, der henter datakilder fra vores underjordiske udstyr, batch-anlæg osv., men også intelligente og realtids 3D-scanningssystemer ved udgravningsfladen, der understøtter robotdyseoperatører. får det rigtigt første gang", når de kan sprøjte enten til ønsket profil eller tykkelse. Disse systemer vil også støtte ingeniører til at vurdere materialeforbrug, geologi og kvalitet for eksempel. I bund og grund vil en digital tvilling i realtid være meget værdifuld for alle interessenter og vil drive den daglige gennemgang af kulstof- og omkostningsreduktioner, samtidig med at der opnås kontrollerede, sikre processer.

Virtual reality-træningsplatforme for nøgleoperatører er ved at blive etableret i vores branche, og Normets VR Sprayed Concrete Simulator, godkendt af den internationale EFNARC C2-certificeringsordning, er det seneste eksempel, der giver dyseoperatører mulighed for at finpudse deres færdigheder i klasseværelset. Disse simulatorer tilskynder til sikre, bæredygtige måder at sprøjte på og fremhæver områder for forbedringer, og bidrager til, at disse praktikanter udvikler de rigtige holdninger og praksis, der er nødvendige i det virkelige underjordiske rum.

Byg for hele livet

Vi nDet skal være mindre et smidt samfund, især selv i vores tunnelliv! Normet bygger udstyr til at holde, og hvor vi kan genbruge og genbruge komponenter og materialer til at bygge nyt udstyr og nye byggematerialer.

Når vi ikke skal bygge nye tunneler, kan vi ydermere tilbyde måder at give trætte og udslidte eksisterende underjordiske aktiver nyt driftsliv ved hjælp af fjerntliggende, nøjagtige strukturvurderingsværktøjer kombineret med en række smarte rehabiliteringsteknologier og -processer.

Lad os endelig fremme brugen af ​​sprøjtebetonteknologier med lavt kulstofindhold til at bygge mere bæredygtig infrastruktur for at understøtte et bedre liv for vores nuværende og fremtidige samfund. Høj samfundsværdi kan allerede måles med den genoplivede interesse for underjordiske grønne energilagringsordninger, såsom pumpet vandkraft og fremtidig brintlagring, men også lave projektomkostninger tunnelløsninger til permanent at forbinde vores fjerntliggende samfund.

I en nøddeskal er der behov for flere indsatser på forskellige fronter for at fremskynde dekarboneringsindsatsen. Det handler ikke kun om lavkulstofbeton. Vi har alle noget arbejde at gøre, så lad os komme til det og have passende "low-carb" tunneler.