Sistemele de stocare a energiei (ESS) au potenţialul de a ajuta şantierele viitoare de construcţii să îşi reducă substanţial consumul de energie şi, prin urmare, emisiile de carbon.
Poluarea aerului cauzată de industria construcţiilor
Industria construcţiilor reprezintă aproximativ 40% din consumul de energie la nivel mondial. Cea mai mare parte a poluării aerului care provine de la şantierele de construcţii este legată de arderea combustibilului diesel. Vehiculele grele, macaralele, excavatoarele, generatoarele şi multe alte tipuri de echipamente consumă combustibil diesel şi evacuează emisiile în atmosferă. Dependenţa industriei de combustibilul diesel apare ca urmare a lipsei energiei reţelei electrice pe şantierele de construcţii, în special în locaţii îndepărtate.
Diferitele sarcini de-a lungul zilei fac dificilă gestionarea eficientă a consumului de energie pe şantierul de construcţii. Pornirea echipamentelor grele, cum ar fi o macara, determină o creştere a sarcinii, în timp ce funcţionarea obişnuită menţine o cerere constantă la un nivel mult mai scăzut. Generatoarele trebuie dimensionate pentru o sarcină maximă, chiar dacă această cerere este doar periodică şi pe termen scurt. Ca urmare, generatoarele mari sunt puţin utilizate pentru o mare parte a zilei, ceea ce duce la emisii inutile în operaţiunile de construcţie.
Pe lângă arderea combustibilului diesel, echipamentele de construcţii generează zgomot. Această formă de poluare este deosebit de problematică în zonele urbane, în care reglementările privind zgomotul implică ore de linişte pe timp de noapte, în care nu sunt permise activităţi de construcţie.
Emisiile de gaze de eşapament de la motoarele diesel includ particule cu diametrul mai mic de 2,5 microni, cunoscute şi sub denumirea de PM2,5. Construcţia reprezintă 14,5% din aceste particule din aer. Dioxidul de carbon (CO2), monoxidul de carbon (CO), sulful, compuşii de azot (NOx) şi hidrocarburile sunt, de asemenea, prezente în emisiile diesel.
Cât CO2 produce industria construcţiilor?
Poluarea cu CO2 contribuie semnificativ la încălzirea globală şi la schimbările climatice. Autorităţile de reglementare cresc constant standardele privind emisiile pentru a reduce emisiile de CO2. De exemplu, reglementările prevăzute în norma Stage V limitează cotele de emisii pentru generatoarele diesel utilizate pe şantierele de construcţii din Europa. Unele oraşe din nordul Europei, cum ar fi Oslo, Copenhaga şi Helsinki, încearcă să efectueze programe pilot pentru primele şantiere de construcţii cu emisii zero din lume.
Activităţile de construcţii reprezintă 23% din poluarea aerului la nivel mondial. Chiar şi sarcina simplă de reîncărcare a uneltelor electrice contribuie la impactul asupra mediului, 5% din emisiile de CO2 din construcţii provenind de la această sursă.
Consecinţele emisiilor de carbon asupra şantierelor de construcţii
Poluarea aerului accelerează schimbările climatice prin captarea căldurii. Pe măsură ce temperatura globală medie se încălzeşte, clima noastră se schimbă în mod inerent. Această încălzire provoacă evenimente meteorologice extreme, cum ar fi furtuni tropicale, incendii de vegetaţie, secete severe şi valuri de căldură.
Viaţa plantelor şi a animalelor este, de asemenea, vulnerabilă la emisiile de carbon. În cazul în care clima schimbă terenul şi provoacă secetă sau alte evenimente meteorologice în urma cărora culturile şi plantele nu pot supravieţui, acest lucru poate fi nociv pentru randamentul culturilor.
Emisiile de carbon sunt dăunătoare şi pentru oameni, iar lucrătorii din construcţii şi locuitorii sunt expuşi la ceaţă şi poluarea aerului. De asemenea, o deteriorare a abundenţei vegetaţiei poate întrerupe lanţul alimentar şi poate perturba ecologia locală din jurul unui şantier de construcţii.
Cum să reduceţi poluarea aerului în operaţiunile de construcţie
Reducerea poluării aerului în operaţiunile de construcţie se bazează pe reducerea nevoii de energie provenite din combustibil diesel. Una dintre modalităţile de a realiza acest lucru este utilizarea sistemelor de stocare a energiei (ESS) care încorporează tehnologia bateriilor litiu-ion.
Renunţarea la utilajele diesel într-un şantier de construcţii poate fi posibilă în unele cazuri, dar este o situaţie rară. În mod obişnuit, o soluţie hibridă care utilizează generatoare diesel mai mici şi un sistem ESS va furniza energia necesară pentru locaţie. Acest lucru va reduce consumul de combustibil şi, prin urmare, emisiile.
Un scenariu tipic implică utilizarea unei soluţii de stocare a energiei pentru alimentarea cu energie suplimentară în condiţii de sarcină maximă. Aceasta reduce dimensiunea generatorului necesar pe şantier şi consumul de combustibil. În acelaşi timp, generatorul poate reîncărca stocarea energiei bateriei în afara orelor de vârf, astfel încât unitatea să fie pregătită pentru următoarea perioadă de vârf a cererilor. Cu acest principiu de proiectare , capacitatea generatorului poate fi redusă cu 40%, generând cu 80% mai puţine emisii de la locaţie.
Sunt posibile reduceri suplimentare prin adăugarea la soluţie a panourilor solare. Antenele de telecomunicaţii şi staţiile de încărcare a uneltelor pot fi alimentate direct de energia solară. Pentru cerinţe mai mari de energie, cum ar fi reîncărcarea vehiculelor electrice, generatoarele pot suplimenta alimentarea. Sistemele inteligente de gestionare a sarcinii permit sistemului SSE să maximizeze sursele regenerabile de energie şi să minimizeze utilizarea generatorului diesel.
Beneficiile soluţiilor de stocare a energiei şi ale energiei solare sunt esenţiale în mediul urban. Prin reducerea dimensiunii generatorului, poluarea sonoră de la locaţie este, de asemenea, redusă. În acest fel, activitatea de construcţie poate continua mult timp după orele de linişte, care sunt impuse de obicei din cauza zgomotului excesiv. Utilizarea energiei electrice pe timp de noapte de la sistemul SSE poate însemna că generatoarele diesel sunt utilizate numai în timpul zilei, îmbunătăţind productivitatea şantierului de construcţii şi emisiile globale.
Deşi există destul de puţine aplicaţii pentru sistemele de stocare a energiei, gama de sisteme ESS litiu-ion de la Atlas Copco este ideală pentru industria construcţiilor. Modelele sunt uşoare şi compacte, ocupând doar 10 - 20 ft. Acestea pot furniza energie timp de 12 ore, în funcţie de cerere şi pot necesita doar 1,5 ore pentru a se reîncărca. Sistemul inovator Atlas Copco are o durată de viaţă de 40000 de ore, echivalent cu 5000 de cicluri sau peste 1600 de zile de funcţionare continuă. Costul său total redus de proprietate înseamnă că aceste unităţi au o rentabilitate financiară mai mică de doi ani.
Există o listă lungă de beneficii ale sistemelor de stocare a energiei. Şantierul de mâine va consuma mult mai puţină energie decât şantierele de construcţii din trecut. Consumul de combustibil diesel şi poluarea atmosferică asociată vor scădea semnificativ, pe măsură ce companiile de construcţii se vor îndrepta spre soluţii de stocare a energiei. Utilizând baterii litiu-ion, industria poate îndeplini cerinţele sale privind cererea maximă, reducând în acelaşi timp capacitatea generatorului. Sectorul va beneficia, de asemenea, de o producţie de zgomot mai redusă şi de o productivitate îmbunătăţită.
