Energilagringssystem (ESS) har potential att på morgondagens byggarbetsplatser avsevärt minska energianvändningen och därmed koldioxidutsläppen.
Luftföroreningar som orsakas av byggbranschen
Byggbranschen står för ungefär 40 % av världens energiförbrukning. Det mesta av luftföroreningarna från byggarbetsplatser är relaterade till förbränning av dieselbränsle. Tunga fordon, kranar, grävmaskiner, generatorer och många andra typer av utrustning förbrukar diesel och orsakar utsläpp i atmosfären. Branschens beroende av dieselbränsle beror på att det inte finns någon kraftförsörjning på byggarbetsplatser, särskilt på avlägsna platser.
Varierande belastning under dagen gör det svårt att hantera energianvändningen på byggarbetsplatsen effektivt. Start av tung utrustning som kranar orsakar överbelastning, medan regelbunden drift bibehåller ett stadigt behov på en mycket lägre nivå. Generatorer måste dimensioneras för toppbelastning även om det här behovet endast är periodiskt och kortvarigt. Det innebär att stora generatorer underutnyttjas under stora delar av dagen, vilket leder till onödiga utsläpp.
Förutom att dieselbränsle förbränns skapar byggutrustningen buller. Den här typen av förorening är särskilt problematisk i stadsmiljöer där bullerbestämmelser kan resultera i arbetsstopp och förbud mot byggaktiviteter på natten.
Dieselavgasutsläppen innehåller partiklar med en diameter på mindre än 2,5 mikrometer, även kallade PM2.5. Byggarbeten står för 14,5 % av dessa partiklar i luften. Det finns även koldioxid (CO2), kolmonoxid (CO), svavel, kväveföreningar (NOx) och kolväten i dieselutsläpp.
Hur mycket koldioxid producerar byggindustrin?
CO2-föroreningar är en betydande bidragande orsak till global uppvärmning och klimatförändringar. Lagstiftare höjer ständigt utsläppsstandarderna för att minska CO2-utsläppen. Till exempel begränsar steg V-föreskrifterna utsläppsrätter för dieselgeneratorer som används på byggarbetsplatser i Europa. Vissa städer i norra Europa, som Oslo, Köpenhamn och Helsingfors, försöker pilottesta världens första byggarbetsplatser med noll utsläpp.
Byggaktiviteter står för 23 % av världens luftföroreningar. Även den enkla uppgiften att ladda elektriska verktyg bidrar till miljöpåverkan, och 5 % av CO2 på byggarbetsplatser kommer från den här källan.
Konsekvenser av koldioxidutsläpp på byggarbetsplatser
Luftföroreningar påskyndar klimatförändringarna genom att fånga upp värme. I takt med att den genomsnittliga globala temperaturen värms upp förändras vårt klimat. Den här uppvärmningen orsakar extrema väderhändelser som tropiska stormar, skogsbränder, svåra fall av torka och värmevågor.
Växt- och djurlivet är också sårbart för koldioxidutsläpp. Om klimatet förändrar marken och orsakar torka eller andra väderhändelser som grödor och växter inte klarar kan det vara skadligt för grödans avkastning.
Koldioxidutsläpp är också skadligt för människor, och byggnadsarbetare och invånare utsätts för smog och luftföroreningar. Dessutom kan en försämring av växtlivet störa matkedjan samt den lokala ekologin runt en byggarbetsplats.
Hur man minskar luftföroreningar inom byggarbeten
Minskade luftföroreningar i konstruktionen kräver att man minskar behovet av energi från dieselbränsle. Ett av sätten att uppnå detta är att använda energilagringssystem (ESS) som är utrustade med litiumjonbatteriteknik.
Det kan i vissa fall vara möjligt att eliminera dieselmaskiner från byggarbetsplatser, men det är ovanligt. En hybridlösning som använder mindre dieselgeneratorer och ESS ger den effekt som behövs för anläggningen. Det minskar bränsleförbrukningen och därmed utsläppen.
Ett typiskt scenario är användning av en energilagringslösning som ger ytterligare kraft under förhållanden med toppbelastning. Det minskar storleken på generatorn som behövs på plats, samt bränsleförbrukningen. Samtidigt kan generatorn ladda upp batteriets energilagring under perioder med låg belastning så att enheten är redo för nästa belastningstopp. Med den här konstruktionsprincipen kan generatorkapaciteten skalas ned med 40 %, vilket resulterar i 80 % mindre utsläpp från anläggningen.
Ytterligare reduktioner är möjliga genom att lägga till solpaneler i lösningen. Telekomantenner och verktygsladdningsstationer kan strömförsörjas direkt av solenergi. För högre energibehov som laddning av elfordon kan generatorer komplettera försörjningen. Med smarta lasthanteringssystem kan ESS maximera förnybara energikällor och minimera användning av dieselgeneratorer.
Fördelarna med energilagringslösningar och solenergi är betydande i stadsmiljöer. Genom att minska generatorstorleken minskas även bullerföroreningarna från anläggningen. På så sätt kan byggaktiviteten fortsätta långt efter den tid då arbetsstopp träder i kraft, vilka vanligtvis införs på grund av för mycket buller. Användning av elkraft nattetid från ESS kan innebära att dieselgeneratorer endast används under dagtid, vilket förbättrar bygganläggningens produktivitet och totala utsläpp.
Även om det finns ganska många tillämpningar för energilagringssystem är Atlas Copcos litiumjonserie av ESS perfekt lämpad för byggbranschen. Modellerna är lätta och kompakta och tar upp mindre än 1 till 2 kvadratmeter. De kan försörja ström i 12 timmar beroende på behovet och tar bara 1,5 timmar att ladda upp. Atlas Copcos innovativa system har en livslängd på 40 000 timmar, vilket motsvarar 5 000 cykler eller mer än 1 600 dagars kontinuerlig drift. Den låga totala ägandekostnaden innebär att dessa enheter får avkastning på mindre än två år.
Det finns en lång lista över fördelarna med energilagringssystem. Morgondagens byggarbetsplats kommer att förbruka mycket mindre energi än tidigare. Dieselförbrukningen och de tillhörande luftföroreningarna kommer att minska betydligt när byggföretag vänder sig till energilagringslösningar. Med hjälp av litiumjonbatterier kan branschen uppfylla sina toppbehov samtidigt som generatorkapaciteten minskar. Sektorn kommer också att dra nytta av lägre ljudnivå och förbättrad produktivitet.
