Путь к климатически нейтральному дорожному строительству

В настоящее время производители оборудования и строительные компании во всём мире ищут пути организации климатически нейтрального строительства. Речь идёт о том, чтобы в течение будущих десятилетий непрерывно снижать уровень выбросов CO₂ и других вредных для окружающей среды газов (обобщённо в качестве эквивалента CO₂e: CO₂e), доведя этот показатель до нуля. В дорожном строительстве данная трансформация тесно связана с оптимизацией и усовершенствованием производственных и рабочих процессов. В будущем анализ всех машин и строительных материалов будет осуществляться на основании их уровня выбросов, вредных для окружающей среды. При этом в центре внимания должна стоять не отдельная машина, а весь процесс или конечный продукт, например дорога. В итоге решающее значение имеет уровень вредных выбросов на один уложенный или отремонтированный километр дороги — CO₂e per work done.

Экологические цели в дорожном строительстве

В северных странах, например, уже сейчас для строительных площадок действуют требования по использованию топлива, не содержащего ископаемых ресурсов, или машин с нулевым локальным уровнем выбросов. По этой причине и с сознанием ответственности за будущие поколения многие строительные концерны, строительные предприятия малого и среднего бизнеса ставят перед собой собственные цели по защите климата.

Протокол по парниковым газам (Greenhouse Gas Protocol)

Протокол по парниковым газам (Greenhouse Gas Protocol (GHG)) зарекомендовал себя во всём мире как единый метод расчёта уровня выбросов CO₂e. Как и торговый баланс, он позволяет компаниям и учреждениям систематически определять и соотносить свой уровень выбросов, вредных для окружающей среды.

Компания Wirtgen Group, являясь производителем дорожно-строительной техники, также поставила перед собой конкретные цели, которые будут достигаться поэтапно. Так, Wirtgen, Vögele, Hamm и Kleemann до 2026 года продолжат наращивать производство машин с гибридным и полностью электрическим двигателем. Кроме того, под всеми марками Wirtgen Group, включая Benninghoven, будут предлагаться машины и установки, работающие на топливе, не содержащем ископаемых ресурсов, или на климатически нейтральном топливе. Не менее значимый вклад в оптимизацию процессов и, как следствие, в сокращение выбросов внесёт цифровизация машин.

Цель: устойчивое снижение уровня вредных выбросов

Все эти меры направлены на то, чтобы к 2030 году значительно уменьшить экологический след машин и установок Wirtgen Group. Если конкретно, уровень выбросов Scope 1 и Scope 2должен снизиться более чем на 50 %. Объём выбросов Scope 3 на начальном и конечном этапах производства должен сократиться минимум на 30 %. Сюда относятся преимущественно выбросы, производимые машинами в период их эксплуатации, но учитываются также и выбросы в рамках цепочки поставок. На этом фоне компания John Deere, являясь материнским концерном Wirtgen Group, присоединилась к Инициативе научно-обоснованных целей (Science Based Targets Initiative (SBTi) и её цели были утверждены.

Необходимо объединить усилия всех участников отрасли с тем, чтобы максимально уменьшить общий уровень вредных выбросов. Вопрос должен звучать так: каким образом строить и ремонтировать дороги, чтобы уровень вредных для окружающей среды выбросов был минимальным или равным нулю?

Принцип 4 столпов Комитета Европейского строительного оборудования (CECE)

CECE — это объединение европейских производителей оборудования в сфере строительства и смежных отраслях. Им установлены четыре области для сокращения выбросов CO₂e. (Источник: CECE )

Чтобы снизить выбросы CO₂e до минимума, требуется единый подход, учитывающий все аспекты дорожного строительства. Комитет Европейского строительного оборудования CECE уже разработал для этого свои предложения. Дальнейшее повышение эффективности машин, усовершенствование процессов и методик строительства, а также конструктивное управление позволяют значительно повысить потенциал экономии. Кроме того, альтернативные виды топлива, не содержащие ископаемых ресурсов, и электродвигатели вносят важный вклад на пути к климатической нейтральности.

Интеллектуальные системы содействия и альтернативные виды энергоносителей

Компания Wirtgen Group уже разработала множество решений, позволяющих значительно снизить расход топлива. К ним относятся интеллектуальные приводы и системы управления, повышающие эффективность. Например, Mill Assist компании Wirtgen — система содействия для холодных фрез, которая самостоятельно оптимально реализует заданные оператором параметры мощности и качества, непрерывно обеспечивая наилучшее соотношение производительности фрезы и производственных расходов. Благодаря этому уменьшается расход дизельного топлива и износ резцов. Ещё один пример — асфальтоукладчики серии Strich-5 компании Vögele, экологичные технологии которых также позволяют снизить расход топлива.

Машины Wirtgen, Vögele, Hamm и Kleemann, двигатели которых соответствуют требованиям норм токсичности ОГ US EPA Tier 4f или Евро-5, уже сегодня могут работать на альтернативных видах топлива: при их эксплуатации допускается использование альтернативных видов парафинового топлива, например HVO (Hydrotreated Vegetable Oils, гидрированные растительные масла — топливо на основе жиров растительного или животного происхождения) или топлива XtL (X-to-Liquid — синтетическое топливо на основе твёрдого или газообразного энергоносителя). Для асфальтобетонных заводов Benninghoven также уже имеются соответствующие решения: они могут работать на древесной пыли или на топливе BtL (Biomass-to-Liquid — жидкое топливо из биомассы).

Потенциал снижения выбросов CO₂e благодаря ресайклингу материалов

Для комплексного анализа строительной площадки и применяемого метода строительства следует учитывать как выбросы отдельных машин и установок, так и выбросы, которые образовались или образуются в будущем при производстве строительных материалов и смесей, а также во время их транспортировки со строительной площадки и на неё.

Чтобы продемонстрировать потенциал снижения выбросов CO₂e за счёт применения технологий ресайклинга, в качестве примера представлены уровни выбросов при различных методах строительства во время восстановления слоя износа и связующего слоя полосы движения. Во всех случаях предполагалось, что при эксплуатации строительной техники и транспортных средств используется дизельное топливо B7, а при эксплуатации асфальтобетонного завода — буроугольная пыль. За расстояния перевозки приняты стандартные расстояния между асфальтобетонным заводом и строительной площадкой.

В столбце слева представлен уровень вредных выбросов при классическом методе работы: покрытие снимается фрезой, снятый материал вывозится, и укладывается смесь, выполненная полностью из нового материала. Подводя итоги, можно сказать, что наибольшая доля выбросов приходится на производство асфальта и необходимых материалов.

В среднем столбце показан результат, когда смесь на 80 % состоит из вторичного материала, то есть уже снятого и используемого снова. Современные асфальтобетонные заводы могут производить такой асфальт уже сейчас, для более старых установок предлагаются соответствующие решения Retrofit. Только за счёт этого уровень выбросов CO₂e снижается на целых 27 %.

Результат ещё более впечатляет, если отказаться от нагрева строительных материалов. В левом столбце видно, что на этом этапе образуется наибольшая часть выбросов CO₂e. Здесь можно использовать альтернативные решения, проверенные во всём мире. Прежде всего, это низкотемпературный асфальт и технология холодного ресайклинга. В частности, при использовании технологии холодного ресайклинга на месте расходуется на 90 % меньше ресурсов, потребность в транспорте также сокращается на 90 %. В примере, приведённом в столбце справа, уровень выбросов CO2e сокращается за счёт этого на 43 %, слой износа из нового материала укладывается на слой, выполненный методом холодного ресайклинга. При комплексном ремонте всего дорожного покрытия такой метод строительства может уменьшить уровень выбросов CO₂e даже на 60 %, причём качество не пострадает. Не стоит забывать и про такие практические преимущества, как быстрая реализация проекта на строительной площадке и долгий срок службы дорожного полотна.

Использовать возможности цифровизации

Какие бы технологии ни использовались, всегда нужна прозрачная контролируемая система, которая позволяет определять и анализировать уровень вредных выбросов. В связи с этимцифровизация открывает грандиозные возможности. В частности, телематические системы уже сегодня могут фиксировать расход топлива машин. К 2030 году количество оснащённых такой системой машин только марки Wirtgen Group должно увеличиться до 42 000. Документирование значений может осуществляться в реальных условиях применения, близость к производственным условиям в данном случае намного больше, чем при заданных испытательных циклах.

Также доступны первые системы для фиксации фактически выполненной работы, например Wirtgen Performance Tracker (WPT) для холодных фрез и мобильных колёсных ресайклеров. Благодаря таким цифровым решениям можно подтверждать потребление также на условии per work done, то есть по каждой строительной площадке или по каждому проекту.