Como a ciência e a tecnologia estão se combinando para impulsionar a construção de estradas mais sustentáveis

O setor da construção civil adotou amplamente o objetivo de alcançar a neutralidade climática.

Uma usina de mistura de asfalto foi adaptada com sucesso para o uso de hidrogênio verde Uma usina de mistura de asfalto foi adaptada com sucesso para o uso de hidrogênio verde

A ressalva sensata a isso é que práticas sustentáveis devem ser encontradas alinhadas ao objetivo de aumentar as receitas.

Para o setor de construção de estradas, essa transformação exige melhorias tanto nos processos de produção quanto na operação das máquinas.

É lógico que a próxima geração de máquinas está sendo desenvolvida com um forte foco em seu impacto climático � incluindo as emissões do ciclo de vida das DZçõ atuais e futuras das máquinas.

Para isso, os fabricantes de equipamentos para construção de estradas estão desenvolvendo máquinas e plantas que podem operar com combustíveis não fósseis ou neutros para o clima.

Além disso, a tecnologia de bordo disponível nessas máquinas levará à otimização dos processos, o que reduzirá ainda mais as emissões.

O conhecimento para impulsionar a mudança

Anja Gronschel-Raths, especialista em comunicação, e Dr. Markus Bach, engenheiro sênior de tecnologia de trem de força do Wirtgen Group, apresentaram recentemente alguns dos trabalhos feitos nas emissões de escopo 3 da empresa. Gronschel-Raths diz: "Regulamentações de emissões foram implementadas em muitos países, em níveis muito diferentes, mas também ainda temos regiões onde não há regulamentações."

Especialista em comunicação do Wirtgen Group, Anja Gronschel-Raths Especialista em comunicação do Wirtgen Group, Anja Gronschel-Raths

“Temos observado os efeitos dessas regulamentações nas últimas duas décadas e meia e podemos ver que elas geralmente tiveram um forte efeito positivo.�

“As emissões de NOx e de partículas, por exemplo, foram significativamente reduzidas. E isso abriu o próximo grande desafio, a saber, a redução das emissões de CO₂e, que são causadas principalmente pela queima de combustíveis fósseis.�

Definindo metas mensuráveis

O Wirtgen Group estabeleceu metas ambiciosas para reduzir as emissões de CO₂e (dióxido de carbono equivalente) até 2030.

A empresa quer reduzir suas emissões de escopo 1 e 2 em 50% e suas emissões de escopo 3 em 30%, que são principalmente emissões de máquinas da operação. E isso ajudará diretamente os clientes a reduzir suas emissões de escopo 1. Praticamente, o grupo dividiu o desafio em três partes:

  • DZçõ
  • máquinas e equipamentos
  • sistemas de produção de clientes
Muitos dos novos recursos das pavimentadoras da série Dash 5 da Vögele foram projetados com emissões reduzidas em mente Muitos dos novos recursos das pavimentadoras da série Dash 5 da Vögele foram projetados com emissões reduzidas em mente

Dentro desses elementos, o Wirtgen Group identificou o desenvolvimento de tecnologia avançada de trem de força como uma das grandes alavancas para reduzir as emissões das máquinas.

Gronschel-Raths diz: “Nossos trens de força convencionais já usam componentes e modos de operação eficientes, bem como sistemas de controle inteligentes que ajudam os operadores a usar a máquina com eficiência.

“Isso estabeleceu as bases para nossa pesquisa sobre combustíveis alternativos e emissões zero, onde o próprio transportador de energia é um veículo para reduzir as emissões de CO₂e.�

Diesel e o que vem a seguir

Sobre este tópico, o Dr. Markus Bach ressalta que, embora o crescimento dos motores eletrificados seja impressionante, o motor de combustão tradicional (MCI) continuará fazendo parte do cenário de construção de estradas nos próximos anos.

No entanto, ele enfatiza que há muitas oportunidades dentro do setor de ICE para reduzir as emissões de CO₂e.

Dr. Markus Bach, engenheiro sênior de tecnologia de transmissão do Wirtgen Group Dr. Markus Bach, engenheiro sênior de tecnologia de transmissão do Wirtgen Group

“Para motores de combustão�, ele diz, “diferentes portadores de energia podem ser usados, incluindo diesel renovável sem combustíveis fósseis. Combustíveis alternativos como HVO100 estão disponíveis e podem substituir o diesel padrão, até certo ponto ou em mercados específicos.�

“HVO parece uma escolha óbvia, mas ainda é um combustível baseado em carbono, embora não fóssil, que é queimado. Além disso, o fornecimento pode se tornar um problema no futuro, pois não há o suficiente para trocar por todo o diesel fóssil.�

O Dr. Bach traz os motores de combustão de hidrogênio para a conversa, dizendo que, embora eles deem um passo além, rumo a um transportador de energia livre de carbono, não está claro quando eles estarão em produção em série em números que possam influenciar significativamente as emissões das máquinas da indústria.

A eletrificação, no entanto, é uma questão diferente. O Dr. Bach observa o alto nível de desenvolvimento nesta área, que foi acelerado em particular pelo endurecimento das regulamentações de emissão e a criação resultante de zonas livres de emissão locais em algumas cidades. A resposta para isso são máquinas movidas a bateria.

No geral, ele vê o potencial de redução de CO₂e como “imenso�, mas ressalta que “entender as reais necessidades energéticas se torna crucial com a redução da densidade energética�.

O cenário para sistemas de transmissão na indústria da construção é diversificado O cenário para sistemas de transmissão na indústria da construção é diversificado

O Dr. Bach acredita que o HVO é mais adequado para aplicações de alta potência e alta energia e pode ser usado como uma solução imediata para máquinas existentes, enquanto os sistemas de transmissão elétricos a bateria são mais aplicáveis para equipamentos em classes de potência mais baixas.

À medida que novas máquinas "mais limpas" chegam ao mercado, fica claro que as metas ambientais estão inextricavelmente ligadas à inovação tecnológica, e os OEMs de construção de estradas, como Wirtgen, Vögele, Hamm, Kleemann e Benninghoven, estão cada vez mais utilizando a tecnologia digital para reduzir as emissões.

Não há transformação sem tecnologia

Na Vögele, a filosofia de "menor consumo � menores emissões � menores custos" foi incorporada ao desenvolvimento de seus pavimentadores de estradas Premium Line.

Rolos HAMM elétricos a bateria para compactação local com emissão zero Rolos Hamm elétricos a bateria para compactação local com emissão zero

Dentro dessa filosofia, o pacote de baixas emissões EcoPlus integra tecnologia para reduzir significativamente o consumo de combustível e os níveis de ruído, proporcionando economia de combustível de até 25%.

A Hamm vem desenvolvendo tecnologias de eficiência energética há muitos anos e, mais recentemente, tem se concentrado mais no desenvolvimento de rolos tandem eletrificados e soluções híbridas.

O rolo Power Hybrid da série HD+ da empresa, por exemplo, reduz o gasto de combustível em aproximadamente 15%, com o mesmo poder de compactação das máquinas comuns.

Além disso, os rolos tandem elétricos a bateria HD 10e � HD 12e ostentam o mesmo poder de compactação que seus equivalentes com motor de combustão com zero emissões locais. A bateria fornece energia suficiente para um dia de trabalho típico.

Enquanto isso, a Wirtgen desenvolveu o sistema de controle de máquina totalmente integrado Mill Assist. O Mill Assist foi projetado para automatizar o processo de moagem e aumentar o desempenho, ao mesmo tempo em que diminui o consumo e as emissões, minimizando assim o impacto ambiental.

O modo ECO do sistema otimiza o desempenho da máquina de um ponto de vista ecológico, reduzindo o uso de diesel e água, bem como as emissões de CO₂e.

Segundo a Wirtgen, é possível obter uma economia de 20% de CO2 ao utilizar a nova geração de máquinas equipadas com o Mill Assist (Modo ECO) da empresa Segundo a Wirtgen, é possível obter uma economia de 20% de CO2 ao utilizar a nova geração de máquinas equipadas com o Mill Assist (Modo ECO) da empresa

A sustentabilidade também está inserida no DNA dos equipamentos de britagem e peneiramento da Kleemann, como visto nos recentes modelos elétricos e de economia de combustível.

A empresa diz que agora prioriza a eficiência e a responsabilidade ambiental em toda a cadeia de valor, como parte do processo de desenvolvimento.

Ao oferecer baixo consumo de combustível e redução eficiente de ruído e poeira, a Kleemann afirma estar fornecendo aos clientes soluções benéficas tanto econômica quanto ambientalmente.

A Benninghoven, que produz usinas de mistura de asfalto, também está enfrentando o desafio da sustentabilidade: com a introdução da nova geração de queimadores, a primeira usina de mistura movida a hidrogênio verde está em operação, livre de emissões de CO₂e.

O novo queimador vem com um sistema de controle inteligente exclusivo. Novas plantas, bem como plantas de mistura de asfalto existentes, podem ser equipadas com a tecnologia avançada de queimador.

Além disso, a Benninghoven oferece soluções tecnológicas que permitem o uso de até 100% de RAP (pavimento asfáltico reciclado) com sua tecnologia de gerador de gás quente.

Crescendo mais verde juntos

Essas iniciativas ressaltam um esforço coletivo dentro do setor de construção de estradas para adotar práticas mais ecológicas sem comprometer o desempenho.

Dito isso, a solução para o desafio das emissões é complexa e essa complexidade está causando hesitação entre as empresas de construção, que realmente desejam ser "mais verdes", mas estão cautelosas com quaisquer riscos aos resultados financeiros.

Markus Bach destaca a abordagem de tecnologia aberta do Wirtgen Group, garantindo que as melhores soluções possam ser encontradas para futuras máquinas e equipamentos para ajudar os clientes a reduzir suas emissões de CO₂e.

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Este artigo foi produzido pelo Content Studio da Ӯ, em colaboração com especialistas do Wirtgen Group.

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Todas as imagens são cortesia do Wirtgen Group

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