İnşaat operasyonlarında karbon emisyonlarını azaltma

İnşaat sektörü, dünyadaki enerji kullanımının yaklaşık %40'ını oluşturmaktadır. İnşaat sahalarından kaynaklanan hava kirliliğinin çoğu dizel yakıtın yakılmasıyla açığa çıkar. Ağır hizmet araçları, vinçler, ekskavatörler, jeneratörler ve diğer birçok ekipman türü, dizel yakıt kullanır ve atmosfere emisyon salınımı gerçekleştirir. Endüstrinin dizel yakıta olan bağımlılığı, şantiyelerde ve özellikle şehre uzak yerlerde şebeke gücünün olmamasından kaynaklanmaktadır.

Gün boyunca değişen yükler, şantiye enerji kullanımının verimli bir şekilde yönetilmesini zorlaştırır. Vinç gibi ağır ekipmanların çalıştırılması, yük dalgalanmasına neden olurken düzenli çalışma, sabit bir talebi çok daha düşük bir seviyede tutar. Gerekliliği sadece periyodik ve kısa süreli olsa da jeneratörler en yüksek yüke göre boyutlandırılmalıdır. Sonuç olarak, büyük boy jeneratörler günün çoğunda yeterince kullanılmamakta ve bu da gereksiz inşaat emisyonlarına yol açmaktadır.

Dizel yakıtın yanmasına ek olarak, inşaat ekipmanları gürültü ortaya çıkarır. Bu kirlilik biçimi, özellikle gürültü yönetmeliklerinin geceleri hiçbir inşaat faaliyetine izin vermediği yasakların olabileceği kentsel alanlarda sorunludur.

Dizel egzoz emisyonları, PM2.5 olarak da bilinen 2,5 mikrondan daha küçük çaplı partikül madde içerir. İnşaat süreçleri, havadaki bu parçacıkların %14,5'ini ortaya çıkarır. Dizel emisyonlarında karbondioksit (CO2), karbonmonoksit (CO), kükürt, azot bileşikleri (NOx) ve hidrokarbonlar da bulunur.

CO2 kirliliği, küresel ısınma ve iklim değişikliği hızında önemli bir faktördür. Otoriteler, CO2 emisyonlarını azaltmak için emisyon standartlarını sürekli olarak yükseltmektedir. Örneğin Stage V yönetmelikleri, Avrupa'daki şantiyelerde kullanılan dizel jeneratörler için emisyon izinlerini sınırlandırmaktadır. Avrupa'nın kuzeyindeki Oslo, Kopenhag ve Helsinki gibi bazı şehirler, dünyanın ilk sıfır emisyonlu inşaat sahalarını başlatmaya çalışıyor.

İnşaat faaliyetleri dünyadaki hava kirliliğinin %23'ünden sorumludur. İnşaat CO2 salınımlarının %5'ini oluşturan elektrikli aletleri şarj etme gibi basit bir görev bile çevresel etkiyi artırır.

Hava kirliliği, ısıyı hapsederek iklim değişikliğini hızlandırır. Ortalama küresel sıcaklık ısındıkça iklimimiz doğal olarak değişir. Bu ısınma tropik fırtınalar, orman yangınları, ciddi kuraklıklar ve ısı dalgaları gibi aşırı hava olaylarına neden olur.

Bitkiler ve hayvanlar da karbon emisyonlarına karşı hassastır. İklim araziyi değiştirip kuraklığa ya da mahsuller ve bitkilerin hayatta kalamayacağı başka hava olaylarına neden olarak mahsul verimlerine zarar verebilir.

Karbon emisyonları insanlar için de zararlıdır ve inşaat işçileri ile yakında yaşayanlar duman ve hava kirliliğine maruz kalmaktadır. Ayrıca, bitki yaşamının bolluğundaki bir bozulma, besin zincirini kesintiye uğratabilir ve bir inşaat sahasının çevresindeki yerel ekolojiyi bozabilir.

İnşaat süreçlerinde hava kirliliğinin azaltılması, dizel yakıtla karşılanan enerji ihtiyacının azaltılmasına bağlıdır. Bunu başarmanın yollarından biri, Lityum iyon batarya teknolojisini içeren Enerji Depolama Sistemlerini (ESS) kullanmaktır.

Dizel makinelerin ihtiyaç duyulmadığı bir şantiye oluşturmak bazı durumlarda mümkün olabilir ancak bu nadir bir durumdur. Genellikle daha küçük dizel jeneratörler ve bir ESS kullanan bir hibrit çözüm, şantiye için gereken gücü sağlayacaktır. Böylece yakıt tüketimini ve dolayısıyla emisyonları azaltacaktır.

Tipik bir senaryo, en yüksek yük koşulları sırasında ek güç sağlamak için bir enerji depolama çözümünün kullanılmasını içerir. Şantiyede ihtiyaç duyulan jeneratörün boyutunu ve yakıt kullanımını azaltır. Aynı zamanda jeneratör, batarya enerji depolamasını yoğun olmayan zamanlarda şarj edebilir, böylece ünite bir sonraki maksimum talep için hazır olur. Bu tasarım ilkesiyle, jeneratör kapasitesi %40 oranında azaltılarak şantiyede %80 daha az emisyon salınımı sağlanabilir.

Çözüme güneş panelleri ekleyerek emisyonları daha fazla azaltmak mümkündür. Telekomünikasyon antenleri ve alet şarj istasyonları doğrudan güneş enerjisi ile beslenebilir. EV'leri şarj etmek gibi daha yüksek enerji gereksinimleri için jeneratörler gerekli enerjiyi tamamlayabilir. Akıllı yük yönetim sistemleri, ESS'nin yenilenebilir güç kaynaklarını en üst düzeye çıkarmasına ve dizel jeneratör kullanımını en aza indirmesine olanak tanır.

Enerji depolama çözümlerinin ve güneş enerjisinin faydaları, kentsel ortamlarda önemlidir. Jeneratör boyutunun küçültülmesiyle şantiyeden kaynaklanan gürültü kirliliği de azaltılmıştır. Bu şekilde, genellikle aşırı gürültü nedeniyle uygulanan yasak saatlerinde bile inşaat faaliyetleri devam edebilir. Geceleri ESS'nin sağladığı elektrik gücünü kullanmak, dizel jeneratörlerin yalnızca gündüz kullanılarak şantiye üretkenliğinin ve genel emisyonların iyileştirilmesini sağlayabilir.

Söz konusu Enerji Depolama Sistemlerinin kullanıldığı uygulamalar olduğunda çeşitlilik son derece az olsa da Atlas Copco'nun Lityum iyon ESS serisi inşaat sektörü için idealdir. Modeller hafif ve kompakt olup, yalnızca 10 ila 20 fit kare yer kaplar. İsteğe bağlı olarak 12 saat boyunca güç sağlayabilir ve şarj olmaları olması 1,5 saat sürer. Atlas Copco'nun yenilikçi sistemi, 40.000 saatlik bir çalışma ömrüne sahiptir ve bu, 5.000 döngüye veya 1.600 günden fazla sürekli çalışmaya eşittir. Düşük toplam sahip olma maliyeti, bu birimlerin iki yıldan daha az bir yatırım getirisine sahip olduğu anlamına gelir.

Enerji Depolama Sistemlerinin avantajlarından bahsetmek gerektiğinde liste bir hayli uzundur. Geleceğin şantiyeleri, geçmişin şantiyelerinden çok daha az enerji tüketecektir. İnşaat şirketleri enerji depolama çözümlerine yöneldikçe dizel tüketimi ve buna bağlı hava kirliliği önemli ölçüde düşecek. Sektör, Li-ion bataryaları kullanarak jeneratör kapasitesini düşürürken en yüksek enerji gereksinimlerini karşılayabilir. Sektör ayrıca daha düşük gürültü üretiminden ve iyileştirilmiş üretkenlikten faydalanacaktır.