Industri konstruksi adalah kontributor utama perubahan iklim, terhitung 20 persen emisi global. Masalahnya diatur untuk tumbuh: Rekaman persegi diharapkan tumbuh 20 persen secara global pada tahun 2030. Untuk memiliki peluang mencapai tujuan nol bersih, intensitas energi sektor bangunan perlu turun hampir lima kali lebih cepat selama 10 tahun ke depan daripada di 10 terakhir, menurut Badan Energi Internasional (IEA).
Kunci dekarbonisasi konstruksi: menggemparkan kendaraan konstruksi tugas berat.
Sementara kendaraan konstruksi kompak serba listrik sudah ada di pasaran (pikirkan forklift di gudang), semakin besar peralatannya (pemuat beroda dan ekskavator), semakin sulit untuk dialiri listrik.
Pada bulan Agustus, saya mengunjungi Danfoss pajangan konstruksi di Denmark di mana para insinyur mencoba memecahkan kacang mesin konstruksi serba listrik. Saat berada di sana, saya dapat mengintip beberapa pertimbangan yang ditangani oleh para insinyur karena mereka adalah peralatan listrik.
Melistrikkan mesin ini menimbulkan banyak tantangan unik. Inti dari setiap tantangan: Baterai sangat berbeda dengan mesin pembakaran internal (ICE).
Tantangan 1: Baterai mahal. Efisiensi membantu.
Menggerakkan kendaraan konstruksi listrik membutuhkan banyak daya. Itu berarti banyak baterai. Dan itu bisa sangat mahal.
Untuk konteksnya, wheel loader ICE yang saya lihat di fasilitas Danfoss berharga sekitar $150,000, seluruhnya. Layar baterai yang digunakan tim untuk menyalakan prototipe membutuhkan biaya tambahan $90,000. Itu tambahan 60 persen dari biaya.
Mesin pemuat beroda yang dipasang di fasilitas Danfoss dengan ICE dilepas dan layar baterai 140 kilowatt jam ditambahkan di bagian belakang — kira-kira dua kali jumlah mobil listrik jarak jauh standar
Terlebih lagi, prototipe tidak dapat beroperasi untuk jumlah jam yang sama dengan rekanan ICE di antara pengisian daya. Realistisnya, kendaraan itu bisa bekerja selama empat jam, menurut tim insinyur. Agar lokasi konstruksi siap, dibutuhkan minimal delapan jam operasi.
“Ini bukan hanya mengeluarkan mesin pembakaran dan memasukkan, katakanlah, motor listrik,” kata Casper Olesen, insinyur sistem senior di Danfoss Power Solutions. "Ini memikirkan kembali seluruh mesin."
Jalan termudah ke depan adalah meningkatkan efisiensi energi. Sementara keuntungan efisiensi marjinal mungkin merupakan penjualan yang sulit untuk kendaraan ICE, efisiensi pada peralatan serba listrik berarti penghematan langsung.
“Teknologi sebenarnya menjadi lebih menarik karena sekarang efisiensi tidak hanya membuat perbedaan jika Anda menggunakan 10 atau 15 liter solar per jam,” kata Olesen. “Ini sebenarnya, 'Bisakah saya memasukkan cukup baterai ke dalam mesin sehingga saya dapat menggunakannya untuk pekerjaan saya?'”
Menghilangkan sistem hidraulik konvensional dan menggantinya dengan sesuatu yang sangat efisien dapat menambah waktu pengoperasian satu atau dua jam. Teknologi seperti pompa perpindahan variabel dan pompa kecepatan variabel dapat mengurangi kerugian saat menganggur — energi yang dikonsumsi saat kendaraan tidak beroperasi.
Perubahan desain lainnya halus tetapi membuat perbedaan kumulatif. Misalnya, tim sedang memprogram scooper depan wheel loader ke default pada sudut tertentu saat alat berat sedang mengemudi untuk mengurangi hambatan angin.
Ada banyak efisiensi yang bisa didapat di sini. Ekskavator ICE saat ini, misalnya, hanya 30 persen efisien, artinya 70 persen energi yang disuplai mesin terbuang sia-sia sebelum ember menyentuh bumi, menurut perhitungan Danfoss. Menggabungkan elektrifikasi dan efisiensi berarti hanya 25 persen masukan energi yang diperlukan untuk menggeser jumlah bumi yang sama.
Contoh yang menyoroti potensi efisiensi energi dan elektrifikasi dalam ekskavator konvensional seberat 16 ton, disediakan oleh Danfoss
Tantangan 2: Kurangnya infrastruktur pengisian daya
Peralihan ke peralatan konstruksi tanpa emisi memerlukan lebih dari sekadar kendaraan. Itu juga membutuhkan infrastruktur untuk mengisi daya peralatan.
“Diperlukan waktu untuk beralih dari apa yang dikenal saat ini menjadi sesuatu yang baru, karena Anda juga perlu membangun jaringan layanan di balik infrastruktur tersebut,” kata Erik Westergaard, insinyur sistem di Danfoss.
Di lokasi konstruksi baru, kemungkinan tidak ada sambungan listrik sama sekali — apalagi opsi tegangan tinggi.
“Jadi kalau di dalam kota, mungkin bisa cari colokan listrik besar dan nyambung,” kata Olesen. “Namun jika tersebar di pedesaan, Anda perlu memastikan bahwa Anda memiliki kapasitas baterai yang cukup besar.”
Dari sana, tidak ada opsi untuk mengisi daya yang sempurna. Operator dapat mengangkut alat berat ke tempat lain untuk mengisi daya atau membawa bank baterai ke lokasi setiap hari untuk mengisi ulang alat berat dalam semalam.
organisasi strategi iklim Danfoss, Project Zero (yang membiayai perjalanan saya ke Denmark), merekomendasikan kemitraan untuk merencanakan infrastruktur kendaraan listrik lebih awal dan hati-hati. Tim menyarankan untuk melibatkan pemangku kepentingan dalam mengkomunikasikan manfaat pengurangan kebisingan dan polusi udara untuk membangun dukungan publik, serta memiliki proses kota yang transparan dan dapat diprediksi untuk memberikan sinyal jangka panjang tentang arah standar konstruksi. Hal ini dapat diperkuat jika daerah mengharuskan perusahaan untuk menyediakan jejak karbon konstruksi mereka saat berpartisipasi dalam tender publik.
Tantangan 3: Melatih kembali tenaga kerja
Mesin baru membutuhkan tenaga kerja yang tahu cara mengoperasikannya.
Saat ini, pengembang real estat komersial memiliki insinyur ICE yang sangat terspesialisasi untuk menjaga agar peralatan tetap berjalan. Dengan kendaraan serba listrik, proyek perlu memiliki insinyur elektronika daya yang sangat terspesialisasi dan insinyur tegangan tinggi, serta petugas servis.
“Jadi ini adalah departemen teknik yang benar-benar baru yang perlu mereka dirikan karena kompetensi dan spesialisasinya tidak sama,” kata Olesen.
Baterai juga membutuhkan seperangkat pengetahuan baru. Bahan kimia baterai yang berbeda memiliki praktik terbaik yang berbeda — dan kegagalan untuk mengikutinya dapat mematikan sistem baterai. Anda tidak bisa membiarkannya penuh untuk waktu yang lama; Anda tidak bisa membiarkan mereka benar-benar terkuras.
“Jadi ada kurva belajar yang cukup curam untuk kelompok dan orang yang menggunakannya,” kata Westergaard. "Jika Anda benar-benar ingin hal-hal bertahan lebih lama, diperlukan sedikit lebih banyak pengetahuan."
Hal ini tidak hanya membutuhkan pelatihan ulang dan kompetensi baru, tetapi tenaga kerja juga terbatas, karena mesin ini masih baru. Kabar baiknya adalah bahwa semua peralatan listrik memiliki bagian bergerak yang lebih sedikit — yang berarti pada akhirnya perawatan yang diperlukan akan lebih sedikit.
Pengembang real estat dan sektor swasta dapat mengisyaratkan permintaan akan keahlian ini melalui penetapan aturan untuk pengadaan publik, termasuk persyaratan untuk kendaraan dan mesin yang digunakan dalam proyek konstruksi.
Produsen peralatan asli (OEM) juga dapat berperan di sini. Produsen peralatan konstruksi dapat membantu mengomunikasikan pergeseran sumber daya yang dibutuhkan untuk mewujudkan kendaraan serba listrik.
Siapa yang menuntut kendaraan konstruksi serba listrik?
Di hari-hari awal peralatan konstruksi serba listrik ini, permintaan untuk menggunakan semua listrik tidak ekonomis. Sebaliknya, itu berasal dari mereka yang memprioritaskan pengurangan emisi, polusi udara, dan kebisingan.
Sektor pertambangan adalah contoh yang baik. Menghilangkan polusi udara dari mesin dapat membuat operasi lebih murah, dengan salah satu pengeluaran terbesar adalah ventilasi udara di tambang bawah tanah. Menjadi semua-listrik menghilangkan kebutuhan untuk mengeluarkan emisi gas buang, mengurangi biaya keseluruhan.
Berkurangnya polusi udara dan kebisingan dapat bermanfaat bagi proyek konstruksi di kota-kota, yang mungkin memiliki tata cara kebisingan atau peraturan polusi. Sektor publik dapat membantu memajukan pasar ini dengan mewajibkan standar intensitas karbon dalam permintaan proposal, atau menetapkan standar emisi untuk semua konstruksi di dalam kotamadya.
Pengembang dengan sasaran nol bersih juga merupakan pengadopsi awal. Pengembang Meminjamkan sewa, misalnya, memiliki sasaran iklim yang mencakup konstruksi, yang berarti tim menavigasi tantangan kendaraan serba listrik ini — dan menggunakan diesel terbarukan saat alternatif serba listrik belum siap.
Pada akhirnya, semua organisasi yang terlibat dalam konstruksi dapat membantu menggerakkan jarum hanya dengan mendorong pengembang untuk memperhitungkan semua emisi. Sementara gesekan untuk mencapai konstruksi nol bersih mungkin tampak kuat, sektor ini memiliki potensi efisiensi energi yang besar dan tidak dimanfaatkan yang dapat mengarah pada pengurangan emisi yang dalam — dan membawa kita ke jalan menuju nol bersih.
- Coinsmart. Pertukaran Bitcoin dan Crypto Terbaik Eropa.Klik disini
- Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- Sumber: https://www.greenbiz.com/article/what-it-will-take-electrify-construction-equipment
