創建零碳隧道的步驟
儘管《巴黎協定》設定了令人生畏的時間表,但如果實施正確的解決方案,零碳隧道是觸手可及的。
隧道行業正處於一個轉折點,可持續性和脫碳是高管們的首要議程。為了到 2050 年實現 1.5°c 的氣候變化目標,隧道行業需要將直接二氧化碳排放量減少到淨零。
目前,很少有國家和基礎設施項目“言出必行”並主動減少碳排放。也許挪威是引領潮流的國家之一,與國內電動汽車市場一樣,電力驅動建築設備的使用越來越多,到 2025 年,主要城市將進行碳中和建設。在挪威以外,例如歐洲的一些國家和項目,至少正在製定減少碳的理想目標,但通常只專注於開發低碳混凝土混合物。
隧道行業是全球二氧化碳排放的貢獻者,並在減少碳排放方面發揮著作用。該行業正面臨著來自政策制定者、投資者和客戶越來越大的脫碳運營壓力。
一旦決定建造一條新隧道,巧妙的設計以及以碳為重點的高效施工最終將降低項目成本。
雖然有些人認為低碳隧道開挖等同於更高的項目成本,但目前建築行業碳管理的最佳實踐表明並非如此,並且通過整個項目生命週期的整體方法,工程師專注於碳節約,這本質上可以節省整體項目成本也!這無疑是基礎設施碳管理標準 PAS2080 背後的精神,非常值得那些熱衷於脫碳的項目採用。
鑑於這種日益增長的脫碳雄心和需求,這裡是我的五分錢:三個關鍵方面將加速脫碳工作並大力推動實現 1.5°C 氣候變化目標 ‒ 聰明地建造、高效地建造和建造壽命。
打造聰明——一切從創新和體貼的設計開始
隧道中最大的脫碳收益來自規劃和設計階段的決策。可能項目的前期選擇對於碳排放故事至關重要,包括是否要建造,或者在尋求新的建造方法之前升級或延長現有資產的壽命。
因此,關鍵差異是在設計階段的早期進行的,而在隧道設計中,可以最大程度地減少碳排放。通過客戶領導,這種設計優勢可以更容易地在隧道項目中實施,例如激勵採購方法,吸引主要承包商提供創新的碳減排工藝和材料,從而刺激更廣泛的技術供應鏈。
在露天掘進中,噴射混凝土岩石支護在全球範圍內使用,在世界許多國家,由於其高質量,也被廣泛用於永久性隧道襯砌,可節省常規隧道使用的混凝土20-25%襯裡系統。我相信今天的現代噴射混凝土系統結合了高水平的波特蘭水泥替代品、聚合物纖維和創新的防水技術,為我們的隧道襯砌中潛在地減少 50% 以上的碳提供了可能性。但同樣,必須在早期設計階段捕獲和實施這些“構建聰明”的解決方案,以最大限度地發揮最大的碳減排潛力。這些是真正節省成本的真正解決方案,我們今天可以通過正確的團隊文化、正確的設計以及令人興奮的新採購模式來推動積極的事情發生。
作為一方沒有te,低碳噴塗混凝土的挑戰是在噴塗後的最初幾個小時內強度增加較慢。早期強度增益對於建造足夠厚層的架空安全和生產力至關重要。我們用地質聚合物(不含波特蘭水泥的混合物)開發的有趣研究表明,我們可以獲得具有快速早期強度增益的超低碳混凝土,儘管我們繼續改進所需的長期性能以使這些混合物更可行。
我們可以朝著零碳隧道邁出的下一步是在整個施工過程中保持超高效。
早期關注 - 在設計和與承包商和供應鏈合作方面的戰略合作夥伴關係。
低碳和超低碳噴塗混凝土襯砌材料。新的加速器和膜是關鍵。
基於 BEV 的 SC 隧道掘進設備系列,適用於主要隧道直徑。
SC 數字化驗證設計。通過行業合作開發實時 SmartScan 和數字生態系統。
模擬器培訓,EFNARC認證,持續改進,進一步發展計算機輔助噴塗。
人是低碳 SCL 隧道工作的關鍵。它不會來自政府立法。計劃運營商必須帶頭。
為使該行業脫碳,需要採用整體的隧道設計和施工方法。每個工藝步驟都提供了一個關鍵的碳減排組件。
高效建造——智能設備、人員和數字化
需要多方努力來解決主要排放源和脫碳問題。這些行動包括轉向可持續採購、選擇性使用燃料、電動傳動系統,以及轉向綠色電力供應商為我們的隧道建設項目提供動力。
我們可持續產品的一個例子是我們的 SmartDrive 電池電動汽車。 SmartDrive 以零本地排放提供改進的性能。它們還消除了燃料和燃料運輸成本,並具有較低的設備維護成本。例如,挪威隧道承包商已經通過使用 SmartDrive Spraymec 8100 SD 噴灑機器人來實現 2050 年碳淨零目標,該機器人使用水力電網電力充電。我們也開始在偏遠的採礦項目中看到這一點,在這些項目中,基於礦山的可再生能源工廠為採礦設備車隊提供電池充電電源。這是淨零和 2050 年的準備。
減少碳排放的關鍵是今天開始測量和確定我們在隧道工程中的碳使用量——我們需要創建一個基準來作為基準,這樣我們就有一個參考點來改進我們的遊戲。為此,我預計噴射混凝土隧道的數字革命,使用數據訪問平台從我們的地下設備、配料廠等中提取數據源,以及在開挖面支持機器人噴嘴操作員的智能和實時 3D 掃描系統“第一次就做好”,當他們可以噴塗到所需的輪廓或厚度時。這些系統還將支持工程師評估材料使用、地質和質量等。從本質上講,實時數字雙胞胎對所有利益相關者都非常有價值,並將推動對碳和成本降低的日常審查,同時實現受控、安全的流程。
主要操作員的虛擬現實培訓平台正在我們的行業中建立,Normet 的 VR 噴射混凝土模擬器得到了國際 EFNARC C2 認證計劃的認可,是允許噴嘴操作員在課堂環境中磨練技能的最新示例。這些模擬器鼓勵安全、可持續的噴灑方式,並突出需要改進的地方,有助於這些受訓人員在真實的地下空間中培養正確的態度和做法。
建造一輩子
我們需要少一個一次性的社會,尤其是在我們的隧道生活中! Normet 製造經久耐用的設備,我們盡可能回收和重新利用組件和材料來製造新設備和新建築材料。
此外,當我們不必建造新隧道時,我們可以使用遠程、準確的結構評估工具以及一系列智能修復技術和流程,為疲憊和磨損的現有地下資產提供新的運營壽命。
最後,讓我們推廣使用低碳噴塗混凝土技術來建設更可持續的基礎設施,為我們當前和未來的社會提供更美好的生活。高社會價值已經可以衡量,因為人們對地下綠色能源存儲計劃的興趣重新煥發了活力,例如抽水蓄能和潛在的氫存儲,以及用於永久連接我們偏遠社區的低成本隧道解決方案。
簡而言之,需要在各個方面做出多項努力來加速脫碳工作。這不僅僅是關於低碳混凝土。我們都有一些工作要做,所以讓我們開始吧,擁有合適的“低碳水化合物”隧道。
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