O caminho rumo à construção de estradas com impacto climático neutro

No mundo todo, os fabricantes de máquinas e as empresas de construção atualmente estão procurando formas de alcançar uma construção com neutralidade climática. O objetivo é reduzir continuamente as emissões de CO₂ e outros gases prejudiciais ao clima (resumidos como equivalentes de CO₂e: CO₂e) a zero no mundo todo nas próximas décadas. No setor de construção de estradas, essa transformação está intimamente associada à otimização e ao desenvolvimento contínuo dos processos de produção e de trabalho. No futuro, as máquinas e os materiais de construção também serão avaliados com base em suas emissões prejudiciais ao clima. Entretanto, o foco não deve estar na máquina individual, mas em todo o processo ou na estrada como produto final. Em última análise, as emissões por quilômetro de estrada construída ou reabilitada são decisivas - o “CO₂e por trabalho realizado”.

Objetivos de sustentabilidade na construção de estradas

Para o setor de construção, já existem requisitos específicos para as obras a respeito do uso de combustíveis livres de fósseis ou ao uso de máquinas livres de emissões locais, como nos países nórdicos. Nesse contexto, mas também por um senso de responsabilidade pelas gerações futuras, muitos grupos empresariais do setor de construção, bem como empresas construtoras de médio e pequeno porte, atualmente estão definindo suas próprias metas de proteção climática.

Protocolo de Gases do Efeito Estufa

O Protocolo de Gases do Efeito Estufa (GHG, Greenhouse Gas Protocol) se estabeleceu mundialmente como um método de cálculo holístico para emissões de CO₂e. Semelhante a um balanço comercial, ele permite que as empresas e instituições determinem e aloquem suas emissões prejudiciais ao clima de forma sistemática.

O Wirtgen Group, como fabricante de maquinário para construção de estradas, também estabeleceu metas específicas, por etapas. A Wirtgen, a Vögele, a Hamm e a Kleemann, por exemplo. aumentarão ainda mais a disponibilidade de máquinas híbridas ou totalmente elétricas até 2026. Além disso, todas as marcas de produtos do Wirtgen Group, incluindo a Benninghoven, oferecerão máquinas e usinas que podem ser operadas com combustíveis livres de fósseis ou com impacto climático neutro. Por último, mas não menos importante, a digitalização das máquinas também contribuirá de maneira significativa para a otimização do processo e, assim, para a redução das emissões.

O objetivo: redução sustentável das emissões

O objetivo de todas essas medidas é reduzir consideravelmente a pegada das máquinas e usinas do Wirtgen Group até 2030. Especificamente, as emissões do Escopo 1 e do Escopo 2 devem ser reduzidas em mais de 50%. As emissões do Escopo 3 a montante e a jusante devem ser reduzidas em pelo menos 30%. Isso inclui essencialmente as emissões das máquinas ao longo de sua vida útil, mas também as emissões da cadeia de suprimentos. por exemplo. Nesse contexto, a John Deere, como empresa-mãe da Wirtgen Group, aderiu à Science Based Targets Initiative (SBTi) e teve suas metas validadas.

É importante concentrar os esforços de todos os integrantes do setor para que as emissões totais sejam reduzidas o máximo possível. Sendo assim, a pergunta deve ser: Como as estradas podem ser construídas ou reabilitadas com o mínimo ou nenhuma emissão prejudicial ao clima?

O princípio dos 4 pilares do CECE

O CECE, Committee for European Construction Equipment (Comitê Europeu de Equipamentos de Construção), é a organização europeia de fabricantes de máquinas de construção e setores relacionados. Ele identificou quatro campos para reduzir as emissões de CO₂e. (Fonte: CECE )

Para obter a maior economia possível de CO₂e, é necessária uma abordagem holística que incorpore todos os aspectos da construção de estradas. O CECE, como organização europeia de fabricantes de máquinas de construção e setores relacionados, já desenvolveu propostas para tal fim. É possível obter um potencial de economia significativo ao aumentar ainda mais a eficiência das máquinas, melhorar os processos de construção e os fluxos de trabalho, bem como por meio de uma operação eficiente. Combustíveis alternativos, não fósseis e acionamentos elétricos também farão uma contribuição importante para a jornada rumo à neutralidade climática.

Sistemas de assistência inteligentes e fontes alternativas de energia

Nos últimos anos, o Wirtgen Group já desenvolveu várias soluções que puderam reduzir significativamente o consumo de combustível. Isso inclui acionamentos projetados de forma inteligente e sistemas de comando que elevam a eficiência. Por exemplo, o ”Mill Assist” da Wirtgen – um sistema de assistência para fresadoras a frio que implementa as especificações de desempenho e qualidade do operador de forma independente e otimizada e, portanto, sempre define a relação mais favorável entre desempenho de fresagem e custos operacionais. Isso reduz o consumo de diesel e o desgaste dos bits. Outro exemplo são as vibroacabadoras da Série Strich 5 da Vögele, cuja tecnologia de máquina ecologicamente correta também garante uma redução no consumo de combustível.

Máquinas da Wirtgen, Vögele, Hamm e Kleemann, cujos motores atendem aos requisitos do nível de emissões US EPA Tier 4f ou EU Stufe V, já podem ser operadas com combustíveis alternativos. Elas são aprovadas para combustíveis parafínicos alternativos, como HVO (Hydrotreated Vegetable Oils, ou Óleos Vegetais Hidrotratados, combustíveis baseados em gorduras vegetais ou animais) ou combustíveis XtL (X-to-Liquid, combustíveis sintéticos baseados em uma fonte de energia sólida ou gasosa). Também já existem soluções correspondentes para usinas de asfalto da Benninghoven: elas podem ser abastecidas com pó de madeira ou com BtL (Biomass-to-Liquid, combustíveis líquidos de biomassa).

Potencial de economia de CO₂e por meio da reciclagem de materiais

Para uma avaliação holística de uma obra e do método de construção usado, devem ser levadas em consideração as emissões das máquinas e usinas individuais, e as emissões que foram ou serão geradas durante a produção dos materiais e misturas de construção, bem como seu transporte para dentro e fora do canteiro de obras.

Para demonstrar o potencial de economia de CO₂e por meio do uso de tecnologias de reciclagem, as emissões de vários métodos de construção para a reabilitação da camada de superfície e de ligação de uma pista são mostradas como exemplo. Em todos os casos, presumiu-se que as máquinas de construção e os veículos de transporte usam diesel B7, e que a usina de mistura é operada com pó de lignito. As distâncias típicas entre a usina de mistura e o canteiro de obras foram consideradas para os trajetos de transporte.

A coluna da esquerda mostra as emissões da abordagem clássica: o pavimento existente é fresado, o material de fresagem é removido, e uma mistura de material completamente novo é pavimentada. O balanço mostra que a maior proporção de emissões é provocada pela produção de asfalto e pela fabricação dos materiais necessários.

A coluna central mostra as condições quando a proporção de material reciclado, ou seja, material de fresagem reutilizado, na mistura é 80%. As modernas usinas de asfalto modernas já podem produzir esses asfaltos, e há soluções adequadas de Retrofit disponíveis para as usinas existentes. Isso, por si só, reduz as emissões de CO₂e em significativos 27%.

A economia é ainda maior se os materiais de construção não forem aquecidos. A coluna da esquerda mostra que a maior parte das emissões de CO₂e é gerada aqui. Existem alternativas testadas e comprovadas no mundo todo. O asfalto de baixa temperatura e a reciclagem a frio devem ser mencionados em primeiro lugar. Em especial, a reciclagem a frio in-situ (no local) requer até 90% menos recursos e até 90% menos transporte. No cenário de exemplo, isso economiza 43% de emissões de CO₂e (veja a coluna da direita no diagrama) ao usar uma camada de superfície feita de material novo sobre a camada reciclada a frio. Se toda a superfície da estrada for completamente reabilitada, esse método de construção pode economizar até 60% de emissões de CO₂e sem nenhuma perda de qualidade. Há também vantagens práticas, como a execução rápida da obra e a durabilidade das faixas da estrada.

Explorar as oportunidades da digitalização

Quaisquer que sejam as medidas implementadas, é preciso ter um sistema compreensível e verificável para determinar e avaliar as emissões. É nesse ponto que a digitalização oferece enormes oportunidades. Entre outras coisas, os sistemas de telemática já podem registrar hoje o consumo de combustível das máquinas. Até 2030, espera-se que o número de máquinas equipadas com esse sistema aumente para 42 mil apenas para as marcas de produtos do Wirtgen Group. Desse modo, a documentação dos valores pode ser feita em condições reais de operação e, portanto, oferece uma relevância prática consideravelmente maior do que os ciclos de teste predefinidos.

Os primeiros sistemas para registrar o trabalho real realizado também estão disponíveis, como o “Wirtgen Performance Tracker” (WPT) para fresadoras a frio e estabilizadores/recicladoras de solo sobre rodas. Com a ajuda de tais soluções digitais, também é possível verificar o consumo “por trabalho realizado”, isto é, por obra ou por projeto.