Les systèmes de stockage d'énergie (ESS) peuvent aider les chantiers de demain à réduire considérablement leur consommation d'énergie, et donc leurs émissions de carbone.
Pollution de l'air causée par l'industrie de la construction
La construction représente environ 40 % de la consommation énergétique mondiale. La majeure partie de la pollution de l'air issue des chantiers est liée à la combustion du diesel. Les véhicules lourds, les grues, les pelles, les groupes électrogènes et de nombreux autres types d'équipement consomment du diesel et rejettent des émissions dans l'atmosphère. La dépendance de l'industrie au diesel est due à l'absence de réseau électrique sur les chantiers, en particulier sur les sites isolés.
La variation des charges durant la journée complique la gestion efficace de la consommation d'énergie du chantier. Le démarrage d'équipements lourds, par ex. une grue, provoque un pic de charge, tandis que le fonctionnement régulier maintient une demande constante à un niveau beaucoup plus bas. Les groupes électrogènes doivent être dimensionnés pour supporter des pics de charge, même si ce type de demande n'est que périodique et de courte durée. Par conséquent, ces groupes électrogènes sont souvent sous-utilisés pendant une grande partie de la journée, ce qui entraîne des émissions inutiles pendant la construction.
Outre la combustion du diesel, les équipements de construction génèrent du bruit. Cette forme de pollution est particulièrement problématique dans les zones urbaines où les réglementations sur le bruit peuvent entraîner des couvre-feux pendant lesquels toute activité de construction est interdite.
Les émissions d'échappements diesel contiennent des particules d'un diamètre inférieur à 2,5 microns, également appelées PM2,5. La construction représente 14,5 % de ces particules dans l'air. Le dioxyde de carbone (CO2), le monoxyde de carbone (CO), le soufre, les composés azotés (NOx) et les hydrocarbures sont également présents dans les émissions diesel.
Quelle quantité de CO2 le secteur de la construction produit-il ?
La pollution au CO2 contribue fortement au réchauffement de la planète et au changement climatique. Les législateurs durcissent constamment les normes d'émissions pour réduire les émissions de CO2. Par exemple, les réglementations Stage V limitent les émissions pour les groupes électrogènes diesel utilisés sur les chantiers en Europe. Certaines villes du nord de l'Europe, comme Oslo, Copenhague et Helsinki, tentent les premiers chantiers à zéro émission au monde.
Les activités de construction représentent 23 % de la pollution atmosphérique mondiale. Même la simple recharge d'outils électriques contribue à l'impact environnemental, représentant 5 % du CO2 émis par l'ensemble du secteur de la construction.
Conséquences des émissions de carbone sur les chantiers de construction
La pollution de l'air accélère le changement climatique en emprisonnant la chaleur. A mesure que la température mondiale moyenne augmente, notre climat change naturellement. Ce réchauffement provoque des événements météorologiques extrêmes tels que des tempêtes tropicales, des feux de forêt, de graves sécheresses et des canicules.
La faune et la flore sont également vulnérables aux émissions de carbone. Si le climat modifie les terres et provoque des sécheresses ou d'autres événements météorologiques auxquels les cultures et les plantes ne peuvent pas survivre, cela peut nuire au rendement des récoltes.
Les émissions de carbone sont également nocives pour l'homme, et les ouvriers du bâtiment et les résidents sont exposés au smog et à la pollution de l'air. En outre, une détérioration de la biodiversité végétale peut interrompre la chaîne alimentaire et perturber l'écosystème local autour d'un chantier.
Comment réduire la pollution de l'air dans la construction
La réduction de la pollution de l'air dans la construction repose sur la réduction des besoins énergétiques en diesel. Pour ce faire, il est possible d'utiliser des systèmes de stockage d'énergie (ESS) dotés de la technologie de batterie lithium-ion.
Dans certains cas, les machines diesel peuvent être totalement éliminées d'un chantier, mais c'est une situation rare. Habituellement, une solution hybride composée de groupes électrogènes diesel plus petits et d'un ESS fournit l'énergie nécessaire au site. Cela permet de réduire la consommation de combustible, et donc les émissions.
Dans un scénario type, on utilise une solution de stockage d'énergie pour fournir de l'énergie supplémentaire pendant les pics de charge. Cela réduit la taille du groupe électrogène nécessaire sur site et la consommation de combustible. Dans le même temps, le groupe électrogène peut recharger le stockage d'énergie de la batterie pendant les heures creuses afin que l'unité soit prête pour le prochain pic de demande. Ce principe de conception permet de réduire le volume du groupe électrogène de 40 %, et donc les émissions du site de 80 %.
L'ajout de panneaux solaires à la solution permet également de réduire la pollution. Les antennes de télécommunication et les stations de charge d'outils peuvent être alimentées directement par l'énergie solaire. En cas de besoins énergétiques plus élevés, comme la recharge de véhicules électriques, les groupes électrogènes peuvent compléter l'approvisionnement. Les systèmes intelligents de gestion de charge permettent à l'ESS d'optimiser les sources d'énergie renouvelable et de minimiser l'utilisation de groupes électrogènes diesel.
Les solutions de stockage d'énergie et l'énergie solaire présentent des avantages considérables dans les environnements urbains. La réduction de la taille du groupe électrogène permet également de réduire la pollution sonore du site et donc de poursuivre les travaux de construction longtemps après le couvre-feu, généralement imposé en raison du bruit excessif. Grâce à l'énergie électrique fournie par l'ESS la nuit, les chantiers peuvent utiliser les groupes électrogènes diesel uniquement pendant la journée, ce qui améliore la productivité du chantier et réduit les émissions globales.
Bien qu'il existe un certain nombre d'applications pour les systèmes de stockage d'énergie, la gamme ESS lithium-ion d'Atlas Copco est parfaitement adaptée à l'industrie de la construction. Les modèles sont légers et compacts, n'occupant que 10 à 20 mètres carrés. Ils peuvent fournir de l'énergie pendant 12 heures en fonction de la demande et leur recharge ne dure que 1,5 heure. Le système innovant d'Atlas Copco a une durée de vie de 40 000 heures, ce qui équivaut à 5 000 cycles ou plus de 1 600 jours de fonctionnement continu. Grâce à leur faible coût total d'exploitation, ces unités sont amorties en moins de deux ans.
La liste des avantages des systèmes de stockage d'énergie est longue. Le site de construction de demain consommera beaucoup moins d'énergie que les sites de construction du passé. La consommation de diesel et la pollution de l'air qui en résultent chuteront considérablement à mesure que les entreprises du secteur de la construction se tourneront vers des solutions de stockage d'énergie. Grâce aux batteries Li-ion, l'industrie peut répondre à ses exigences de pointe tout en réduisant le volume de ses groupes électrogènes. Le secteur bénéficiera également d'une réduction du bruit et d'une meilleure productivité.
