Steg för att skapa koldioxidfria tunnlar

Trots en skrämmande tidslinje som fastställts av Parisöverenskommelsen är koldioxidfria tunnlar inom räckhåll om de rätta lösningarna implementeras.

Tunnelindustrin befinner sig vid en tipppunkt där hållbarhet och koldioxidutsläpp står högst upp på chefernas agenda. För att uppnå ett klimatmål på 1,5°c till 2050 måste tunnelindustrin minska de direkta CO2-utsläppen till noll.

För närvarande är det för få länder och infrastrukturprojekt som är "walk the talk" och tar initiativ för att minska koldioxidutsläppen. Kanske är Norge ett land som leder vägen, och precis som på deras inhemska elfordonsmarknad, används anläggningsutrustning för elektriska drivningar i allt större utsträckning, med större städer som ska ha koldioxidneutralt byggande till 2025. Utanför Norge, några länder och projekt i Europa till exempel , fastställer åtminstone ambitiösa mål för att minska koldioxidutsläppen, men vanligtvis endast med enbart fokus på att utveckla betongblandningar med låga koldioxidutsläpp.

Tunnelindustrin är en bidragande orsak till globala koldioxidutsläpp och har en roll att spela för att minska koldioxidutsläppen. Branschen står inför ett ökande tryck från beslutsfattare, investerare och kunder att minska sin verksamhet.

När väl beslutet att bygga en ny tunnel är fattat kommer smart design följt av effektivt byggande fokuserat på kol i slutändan att leda till lägre projektkostnader.

Även om vissa tror att tunneldrivning med låga koldioxidutsläpp är liktydigt med högre projektkostnader, tyder för närvarande bästa praxis inom koldioxidhantering i byggbranschen på annat, och via ett holistiskt tillvägagångssätt under ett projekts livstid, med ingenjörer fokuserade på koldioxidbesparing, ger detta i sig en total kostnadsbesparing för projektet. för! Detta är verkligen grundtanken bakom standarden PAS2080 till Carbon Management in Infrastructure och är väl värd att använda i projekt för dem som är intresserade av koldioxidutsläpp.

Med tanke på denna växande ambition och behovet av koldioxidutsläpp, här är mina fem cent: tre nyckelaspekter som skulle påskynda insatserna för utsläpp av koldioxid och göra en avsevärd skjuts framåt för att uppnå 1,5°C klimatförändringsmålet - Bygg smart, bygg effektivt och bygg för ett livstid.

Bygg smart - Allt börjar med innovativ och omtänksam design

De största vinsterna med koldioxidutsläpp i tunnlar kommer från beslut i planerings- och designskedet. Förhandsval för möjliga projekt är avgörande för koldioxidhistorien, inklusive om man ska bygga överhuvudtaget, eller om man vill uppgradera eller förlänga livslängden på befintliga tillgångar innan man börjar bygga nytt.

Så det är tidigt i designstadiet som de viktigaste skillnaderna görs, och i tunnlar är det design där den största andelen besparingar i kol kan göras. Sådana designfördelar kan lättare implementeras på tunnelprojekt genom kundledarskap, till exempel genom att stimulera upphandlingsmetoder som lockar huvudentreprenörer att erbjuda innovativa koldioxidreducerande processer och material, som i sin tur stimulerar den bredare tekniska leveranskedjan.

Vid tunnelarbete med öppen yta används sprutbetongstensstöd globalt, och i många länder i världen har det, på grund av dess höga kvalitet, också använts allmänt för permanenta tunnelbeklädnader, som sparar mellan 20-25 % av betongen som används i konventionella tunneln. fodersystem. Jag tror att moderna sprutbetongsystem idag, som kombinerar höga nivåer av portlandcementersättning, polymerfibrer och innovativ vattentätningsteknik, erbjuder möjligheter att potentiellt uppnå över 50 % minskning av kol i våra tunnelbeklädnader. Men återigen, dessa "Build Clever"-lösningar måste fångas upp och implementeras i ett tidigt designstadium för att maximera den största koldioxidbesparingspotentialen. Det här är riktiga lösningar för att ge verkliga besparingar, och vi kan ta dessa stora steg idag med rätt teamkultur, rätt design och kopplat till spännande nya upphandlingsmodeller som tvingar fram positiva saker att hända.

Som sid nrUtmaningen för den sprutade betongen med låg kolhalt är den långsammare hållfasthetsökningen under de första timmarna efter sprutning. Tidig styrkavinst är avgörande för säkerheten och produktiviteten vid byggandet av tillräckligt tjocka lager. Intressanta studier vi har utvecklat med geopolymerer (blandningar utan portlandcement) har visat att vi kan erhålla ultralågkolhaltig betong med snabb tidig hållfasthet, även om vi fortsätter att förbättra den nödvändiga långsiktiga prestandan för att göra dessa blandningar mer lönsamma.

Nästa steg vi kan ta mot koldioxidfria tunnlar är att vara supereffektiva genom hela byggprocessen.

Tidigt fokus - strategiska partnerskap inom design och samarbete med entreprenörer och leveranskedja.

Lågt och ultralågt kolhaltigt sprutat betongfodermaterial. Nya acceleratorer och membran är nyckeln.

BEV-baserat utbud av SC-tunnelutrustning för huvudtunneldiametrar.

SC digitalisering för att validera design. Utveckla realtids SmartScan och digitala ekosystem genom branschsamarbete.

Simulatorutbildning, EFNARC-ackreditering, ständig förbättring, vidareutveckla datorstödd sprutning.

Människor är nyckeln till att få SCL-tunnlar med låga koldioxidutsläpp att fungera. Det kommer inte från statlig lagstiftning. Systemoperatörer måste leda.

Ett holistiskt synsätt på tunneldesign och konstruktion behövs för att minska koldioxidutsläppen från industrin. Varje processsteg erbjuder en avgörande koldioxidbesparande komponent.

Bygg effektivt - Smart utrustning, människor och digitalisering

Flera ansträngningar kommer att krävas för att ta itu med de huvudsakliga utsläppskällorna och för att minska koldioxidutsläppen. Sådana åtgärder inkluderar ett steg mot hållbara inköp, selektiv användning av bränslen, elektriska drivlinor, samt en övergång till leverantörer av grön el för att driva våra tunnelkonstruktionsprojekt.

Ett exempel på vårt hållbara erbjudande är våra SmartDrive batterielfordon. SmartDrive ger förbättrad prestanda med noll lokala utsläpp. De eliminerar också bränsle- och bränsletransportkostnader och har lägre underhållskostnader för utrustning. Som exempel kan nämnas att norska tunnelentreprenörer redan arbetar mot 2050 koldioxidnetto-nollmål genom att använda SmartDrive Spraymec 8100 SD sprutrobotar som laddas upp med el från vattenkraftsnätet. Vi börjar också se detta i avlägsna gruvprojekt där gruvbaserade anläggningar för förnybar energi levererar batteriladdningskraften till gruvutrustningsflottan. Detta är netto noll och 2050 redo.

Avgörande för koldioxidreduktion är att börja mäta och fastställa vår kolanvändning i tunnelprojekt idag — Vi måste skapa en baslinje för att riktmärka så att vi har en referenspunkt för att förbättra vårt spel. För att göra detta förutser jag en digital revolution inom sprayad betongtunnel, med hjälp av dataåtkomstplattformar som drar in datakällor från vår underjordiska utrustning, batchanläggningar etc, men också intelligenta och realtids 3D-skanningssystem vid utgrävningsytan som stödjer robotmunstycksoperatörer " få det rätt första gången” när de kan spraya antingen till önskad profil eller tjocklek. Dessa system kommer också att stödja ingenjörer att bedöma materialanvändning, geologi och kvalitet till exempel. I grund och botten kommer en digital tvilling i realtid att vara mycket värdefull för alla intressenter och kommer att driva den dagliga översynen av koldioxid- och kostnadsminskningar, samtidigt som man uppnår kontrollerade, säkra processer.

Virtual reality-utbildningsplattformar för nyckeloperatörer håller på att etableras i vår bransch och Normets VR Sprayed Concrete Simulator, godkänd av det internationella EFNARC C2-certifieringssystemet, är det senaste exemplet som låter munstycksoperatörer finslipa sina färdigheter i klassrumsmiljön. Dessa simulatorer uppmuntrar till säkra, hållbara sätt att spraya och lyfter fram områden för förbättringar, och bidrar till att dessa praktikanter utvecklar de rätta attityder och metoder som behövs i det verkliga underjordiska utrymmet.

Bygg för en livstid

Vi nDet måste vara ett mindre slängsamhälle, särskilt även i vårt tunnelliv! Normet bygger utrustning för att hålla, och var vi än kan återvinner och återanvänder vi komponenter och material för att bygga ny utrustning och nya byggmaterial.

Dessutom, när vi inte behöver bygga nya tunnlar, kan vi erbjuda sätt att ge nytt operativt liv till trötta och utslitna befintliga underjordiska tillgångar med hjälp av avlägsna, noggranna strukturbedömningsverktyg, tillsammans med en rad smarta rehabiliteringstekniker och processer.

Slutligen, låt oss främja användningen av sprutbetong med låga koldioxidutsläpp för att bygga mer hållbar infrastruktur för att stödja ett bättre liv för våra nuvarande och framtida samhällen. Högt samhälleligt värde är redan mätbart med det återupplivade intresset för underjordiska planer för lagring av grön energi, som med pumpad vattenkraft och framtida vätgaslagring, men också tunnellösningar till låga projektkostnader för att permanent ansluta våra avlägsna samhällen.

I ett nötskal behövs flera insatser på olika fronter för att påskynda insatserna för utsläpp av koldioxid. Det handlar inte bara om lågkolhaltig betong. Vi har alla en del att göra, så låt oss komma till det och ha vältränade tunnlar med "lågkolhydrater".