创建零碳隧道的步骤
尽管《巴黎协定》设定了令人生畏的时间表,但如果实施正确的解决方案,零碳隧道是触手可及的。
隧道行业正处于一个转折点,可持续性和脱碳是高管们的首要议程。为了到 2050 年实现 1.5°c 的气候变化目标,隧道行业需要将直接二氧化碳排放量减少到净零。
目前,很少有国家和基础设施项目“言出必行”并主动减少碳排放。也许挪威是引领潮流的国家之一,与国内电动汽车市场一样,电力驱动建筑设备的使用越来越多,到 2025 年,主要城市将进行碳中和建设。在挪威以外,例如欧洲的一些国家和项目,至少正在制定减少碳的理想目标,但通常只专注于开发低碳混凝土混合物。
隧道行业是全球二氧化碳排放的贡献者,并在减少碳排放方面发挥着作用。该行业正面临着来自政策制定者、投资者和客户越来越大的脱碳运营压力。
一旦决定建造一条新隧道,巧妙的设计以及以碳为重点的高效施工最终将降低项目成本。
虽然有些人认为低碳隧道开挖等同于更高的项目成本,但目前建筑行业碳管理的最佳实践表明并非如此,并且通过整个项目生命周期的整体方法,工程师专注于碳节约,这本质上可以节省整体项目成本也!这无疑是基础设施碳管理标准 PAS2080 背后的精神,非常值得那些热衷于脱碳的项目采用。
鉴于这种日益增长的脱碳雄心和需求,这里是我的五分钱:三个关键方面将加速脱碳工作并大力推动实现 1.5°C 气候变化目标 ‒ 聪明地建造、高效地建造和建造寿命。
打造聪明——一切从创新和体贴的设计开始
隧道中最大的脱碳收益来自规划和设计阶段的决策。可能项目的前期选择对于碳排放故事至关重要,包括是否要建造,或者在寻求新的建造方法之前升级或延长现有资产的寿命。
因此,关键差异是在设计阶段的早期进行的,而在隧道设计中,可以最大程度地减少碳排放。通过客户领导,这种设计优势可以更容易地在隧道项目中实施,例如激励采购方法,吸引主要承包商提供创新的碳减排工艺和材料,从而刺激更广泛的技术供应链。
在露天掘进中,喷射混凝土岩石支护在全球范围内使用,在世界许多国家,由于其高质量,也被广泛用于永久性隧道衬砌,可节省常规隧道使用的混凝土20-25%衬里系统。我相信今天的现代喷射混凝土系统结合了高水平的波特兰水泥替代品、聚合物纤维和创新的防水技术,为我们的隧道衬砌中潜在地减少 50% 以上的碳提供了可能性。但同样,必须在早期设计阶段捕获和实施这些“构建聪明”的解决方案,以最大限度地发挥最大的碳减排潜力。这些是真正节省成本的真正解决方案,我们今天可以通过正确的团队文化、正确的设计以及令人兴奋的新采购模式来推动积极的事情发生。
作为一方没有te,低碳喷涂混凝土的挑战是在喷涂后的最初几个小时内强度增加较慢。早期强度增益对于建造足够厚层的架空安全和生产力至关重要。我们用地质聚合物(不含波特兰水泥的混合物)开发的有趣研究表明,我们可以获得具有快速早期强度增益的超低碳混凝土,尽管我们继续改进所需的长期性能以使这些混合物更可行。
我们可以朝着零碳隧道迈出的下一步是在整个施工过程中保持超高效。
早期关注 - 在设计和与承包商和供应链合作方面的战略合作伙伴关系。
低碳和超低碳喷涂混凝土衬砌材料。新的加速器和膜是关键。
基于 BEV 的 SC 隧道掘进设备系列,适用于主要隧道直径。
SC 数字化验证设计。通过行业合作开发实时 SmartScan 和数字生态系统。
模拟器培训,EFNARC认证,持续改进,进一步发展计算机辅助喷涂。
人是低碳 SCL 隧道工作的关键。它不会来自政府立法。计划运营商必须带头。
为使该行业脱碳,需要采用整体的隧道设计和施工方法。每个工艺步骤都提供了一个关键的碳减排组件。
高效建造——智能设备、人员和数字化
需要多方努力来解决主要排放源和脱碳问题。这些行动包括转向可持续采购、选择性使用燃料、电动传动系统,以及转向绿色电力供应商为我们的隧道建设项目提供动力。
我们可持续产品的一个例子是我们的 SmartDrive 电池电动汽车。 SmartDrive 以零本地排放提供改进的性能。它们还消除了燃料和燃料运输成本,并具有较低的设备维护成本。例如,挪威隧道承包商已经通过使用 SmartDrive Spraymec 8100 SD 喷洒机器人来实现 2050 年碳净零目标,该机器人使用水力电网电力充电。我们也开始在偏远的采矿项目中看到这一点,在这些项目中,基于矿山的可再生能源工厂为采矿设备车队提供电池充电电源。这是净零和 2050 年的准备。
减少碳排放的关键是今天开始测量和确定我们在隧道工程中的碳使用量——我们需要创建一个基准来作为基准,这样我们就有一个参考点来改进我们的游戏。为此,我预计喷射混凝土隧道的数字革命,使用数据访问平台从我们的地下设备、配料厂等中提取数据源,以及在开挖面支持机器人喷嘴操作员的智能和实时 3D 扫描系统“第一次就做好”,当他们可以喷涂到所需的轮廓或厚度时。这些系统还将支持工程师评估材料使用、地质和质量等。从本质上讲,实时数字双胞胎对所有利益相关者都非常有价值,并将推动对碳和成本降低的日常审查,同时实现受控、安全的流程。
主要操作员的虚拟现实培训平台正在我们的行业中建立,Normet 的 VR 喷射混凝土模拟器得到了国际 EFNARC C2 认证计划的认可,是允许喷嘴操作员在课堂环境中磨练技能的最新示例。这些模拟器鼓励安全、可持续的喷洒方式,并突出需要改进的地方,有助于这些受训人员在真实的地下空间中培养正确的态度和做法。
建造一辈子
我们需要少一个一次性的社会,尤其是在我们的隧道生活中! Normet 制造经久耐用的设备,我们尽可能回收和重新利用组件和材料来制造新设备和新建筑材料。
此外,当我们不必建造新隧道时,我们可以使用远程、准确的结构评估工具以及一系列智能修复技术和流程,为疲惫和磨损的现有地下资产提供新的运营寿命。
最后,让我们推广使用低碳喷涂混凝土技术来建设更可持续的基础设施,为我们当前和未来的社会提供更美好的生活。高社会价值已经可以衡量,因为人们对地下绿色能源储存计划的兴趣重新焕发了活力,例如抽水蓄能和潜在的储氢,而且还有用于永久连接我们偏远社区的低成本隧道解决方案。
简而言之,需要在各个方面做出多项努力来加速脱碳工作。这不仅仅是关于低碳混凝土。我们都有一些工作要做,所以让我们开始吧,拥有合适的“低碳水化合物”隧道。
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