marzo 2023

Jo Gilroy, director de sostenibilidad del grupo

Nuestro experimento totalmente eléctrico in situ

Esta fue la primera vez en un sitio activo de Balfour Beatty que usamos una planta totalmente eléctrica, y con cerca del 75 % de los equipos en los sitios de construcción que aún funcionan con diésel, probar nuevos equipos que reduzcan las emisiones y la producción de partículas será clave para el transición a Net-Zero. El equipo clave que hemos necesitado hasta ahora ha sido un manipulador telescópico (carretilla elevadora); una excavadora de dos toneladas y media, un dumper de dos toneladas y un wacker, o placa de compactación de 500 mm. Tomamos la decisión de utilizar todo el sistema eléctrico al mismo tiempo para todos estos durante este período de seis semanas del proyecto.

Carga y tiempo de trabajo

La mayoría de las plantas que funcionan con baterías son más pequeñas que las plantas diésel y ofrecen suficiente energía para alrededor de cuatro a seis horas de trabajo antes de que necesite recargarse. Una observación clave que hicimos aquí fue que los proveedores no proporcionaron información sobre la capacidad a la que podían cargar las distintas máquinas. Las máquinas no cuentan con estaciones de carga y nuestros proveedores no fabrican ni alquilan cargadores específicos para la planta. Utilizamos un punto de conexión de sitio estándar de 110v ya que este es el cable que se proporcionó con la planta, pero en realidad, sería necesaria una conexión de carga rápida, similar a la que está disponible para los automóviles, si usáramos esta planta en un sitio más grande. Esto significó que fue muy lento cargarlos, y en gran parte lo hicimos de la noche a la mañana. Si se usaran en un sitio más grande, necesitaríamos tener una infraestructura de carga sólida, lo que significa que los sitios tendrían que rediseñarse esencialmente para permitir una infraestructura de carga efectiva y baja en carbono. Al configurar nuestros sitios, las conexiones de red a veces pueden ser una barrera ya que no hay suficiente capacidad disponible dentro de la red local. Este desafío será más importante a medida que se desarrolle la planta eléctrica y, por lo tanto, los sitios de construcción con cero emisiones netas pueden necesitar considerar la generación de energía en el sitio para permitir la carga de la planta. Esto conduciría a la instalación de un sitio temporal mucho más grande, tanto en términos de ocupación de terreno, tiempo de entrega y materiales.

Cuando configuramos un sitio, nuestra regla general es permitir 100 amperios para las cabañas y otros 100 amperios para todo lo demás, aunque usamos nuestra herramienta Power Profiler para garantizar el uso del compuesto del sitio más rentable y eficiente en carbono. . Aunque la cantidad necesaria para las cabinas está disminuyendo a medida que usamos cada vez más nuestras cabinas ecológicas, si estuviéramos cargando toda nuestra planta grande con el mismo suministro, necesitaríamos agregar otros 100 amperios, lo que requeriría conversaciones tempranas con el proveedor. .

Además, si toda la planta estuviera enchufada al mismo tiempo, durante la hora del almuerzo, por ejemplo, habría un pico de electricidad, por lo que sería necesario planificar un cronograma de carga en el programa general de obras.

manipulador telescópico

Para el manipulador telescópico, trabajando a plena capacidad, obtuvimos un máximo de cuatro horas por día, que en realidad es solo la mitad del trabajo de un día. Aunque teníamos el modelo EV más grande disponible, tenía un

elevación vertical máxima de seis metros, que es menos que los modelos diésel más grandes que solemos usar, lo que aumenta la carga de planificación. En un sitio más grande, con más plantas, esto habría agregado más complejidad a nuestra planificación detallada.

Excavador

La excavadora pequeña tampoco tenía tanta potencia para excavar como la versión diésel, con una capacidad de alrededor de cuatro o cinco horas de excavación dura. Una vez que entendimos cómo funcionaba, programamos el día en consecuencia, incluido un cargo de una hora a mitad del trabajo. No es así como solemos operar, y tener que administrar estos períodos de tiempo fue parte de la curva de aprendizaje. Esta es la primera excavadora de dos toneladas y media que tiene nuestro proveedor y la primera que hemos usado, por lo que le informamos a nuestro proveedor para que otros tengan más información cuando usan el mismo kit.

Compuerta

El dumper no supuso ningún problema y no tuvimos que cambiar nada en cuanto a nuestra forma habitual de trabajar. Obtuvimos ocho horas completas de trabajo y quedamos realmente impresionados con él.

Placa de compactación o wacker

El wacker era mucho más silencioso que un wacker diesel estándar, con mucha menos vibración. Nuestros operadores también lo encontraron más fácil, aunque un poco más pesado, y les gustó mucho. Nuestro proveedor proporcionó dos baterías con el wacker, por lo que si una se agotaba, podíamos cambiarla y cargar una, lo que nos permitió maximizar la productividad.

Costo

Al igual que con los autos y camionetas eléctricos, la planta eléctrica es mucho más costosa que el diesel; sin embargo, los costos reducidos de combustible y los requisitos de mantenimiento pueden hacer que sea rentable a largo plazo, lo cual es particularmente relevante dados los altos costos actuales de combustible. También es probable que el costo inicial se reduzca a largo plazo a medida que ingresa al uso general. Cada carga fue significativamente más barata que llenar una alternativa diésel, un beneficio real dados los enormes aumentos en los costos de combustible observados el año pasado, sin mencionar la reducción de carbono.

Sin embargo, si las máquinas no pueden trabajar a la misma capacidad que la planta diésel, esto afecta el programa y el costo, lo que las hace menos viables a escala para sitios más grandes. La planta más grande aún no está disponible en forma de energía eléctrica.

Salud y seguridad y usabilidad

Una de las principales ventajas de las plantas eléctricas sobre las diesel es que producen cero emisiones. Esto no solo es un paso claro en la dirección correcta para el sector de la construcción, sino que también significa que pueden operar en espacios cerrados o en sitios más pequeños sin ventilación adicional ni monitoreo de monóxido de carbono. Notamos una clara diferencia en cuanto a la calidad del aire y el ruido, hasta el punto en que nos preocuparíamos si los usáramos a gran escala, en particular para el manipulador telescópico y el dúmper. Mientras hacen un ruido de marcha atrás,

son tan silenciosos durante las operaciones estándar, sería necesario actualizar nuestros procedimientos operativos y capacitación en seguridad para garantizar que mantenemos segura a nuestra fuerza laboral, o sería necesario agregar un ruido para garantizar que las personas sepan que están allí, teniendo en cuenta que las personas a menudo escuchan antes de mirar.

Los operadores encontraron las máquinas muy fáciles de usar y les gustó usarlas. La capacitación de familiarización fue limitada debido a que la planta era nueva, lo que significaba que los operarios tenían que familiarizarse en un área segura del sitio. La conclusión fue que no hay mucha diferencia entre operar las versiones diésel y eléctrica, sin embargo, Balfour Beatty querrá actualizar los procedimientos de capacitación y seguridad, cambiar las especificaciones de la planta para electricidad y modificar nuestras listas de verificación para garantizar que tengamos una operación segura. y procedimientos de cobro establecidos.

También necesitamos implementar pasos adicionales para garantizar que la planta esté lista para usar: los operarios están acostumbrados a hacer que la máquina sea segura, cerrar la cabina y salir, pero ahora también tendrían que recordar enchufarla.

¿Es la electricidad el futuro?

A pesar de los beneficios, la planta totalmente eléctrica aún no es una opción realista para nuestros sitios más grandes o para plantas pesadas. Así como la autonomía de los coches eléctricos aún no está allí, el tiempo que la planta puede funcionar a pleno rendimiento es un problema para el sector de la construcción. En otras partes del negocio, estamos comprando grandes cantidades de maquinaria de pilotaje. Es muy difícil hacer que la electrificación funcione para piezas grandes, especialmente sin una conexión a la red eléctrica, y debemos asegurarnos de que haya capacidad en la red. El rango cuando no están enchufados es limitado. Estos equipos eléctricos más grandes también pueden costar el doble del precio de la planta estándar, y los clientes a menudo no están preparados para pagar los cargos de alquiler más altos por ellos. Nuestra opinión es que, para las plantas pesadas, la prioridad de la industria debe ser acelerar la transición energética al hidrógeno en lugar de depender de la electricidad para brindar la solución.

Estamos liderando el trabajo para hacer que los motores de combustión funcionen con combustible de hidrógeno a través de nuestra asociación con JCB y Sunbelt Rentals, que esperamos esté listo en los próximos 18 meses para plantas como manipuladores telescópicos, tamaños de excavadoras tradicionales, grandes, pero no enormes. También estamos trabajando con GeoPura y Siemens Energy en celdas de combustible de hidrógeno para generar energía sin conexión eléctrica. El potencial de este trabajo es enorme. Reemplazar los generadores diésel que alimentan las movilizaciones y los compuestos de nuestro sitio con hidrógeno representaría una reducción significativa de nuestra huella de carbono, dado que el 46 % de nuestros sitios muestreados utilizan generadores diésel para alimentar unidades de alojamiento temporal en el sitio. Este es un trabajo líder en la industria, pero muy costoso, lo que hace que los casos comerciales sean menos viables. Por lo tanto, nuestra intención es trabajar para establecer un costo por tonelada de carbono, por lo que no solo estamos considerando los costos y el valor principales, sino que también somos responsables al valorar los costos en términos de ahorro de carbono.

También estamos trabajando en otras tecnologías complementarias, por ejemplo, paneles solares de película delgada en la parte superior de nuestras instalaciones de alojamiento temporal en nuestros sitios de construcción. Si implementamos esto en todos nuestros alojamientos modulares en los sitios, combinados con generadores de hidrógeno, no solo reduciríamos nuestras emisiones de carbono, sino que también podríamos ahorrar entre £ 3 y £ 5 millones al año en costos. Replicado en todo el sector, esto podría cambiar las reglas del juego.

Hay mucho por hacer antes de que estas se conviertan en soluciones viables. Críticamente, todavía no se produce suficiente hidrógeno verde y aún quedan desafíos en términos de infraestructura para transportar hidrógeno en todo el país. Esto significa que será 2025 como muy pronto antes de que estas se conviertan en soluciones completamente viables a cualquier escala.

Sin embargo, el uso de plantas eléctricas pequeñas y medianas es definitivamente algo que continuaremos buscando, considerando cada esquema caso por caso y utilizando un enfoque de combinación y combinación que, en general, la electricidad es menos útil para plantas más grandes. que debe usarse constantemente, durante ocho horas, en lugar de intermitentemente. Ya estamos implementando plantas pequeñas y medianas que funcionan con baterías en todo nuestro negocio, incluidos taladros, martillos y placas wacker. Nuestra experiencia es que el mantenimiento de estas piezas es muy inferior. Los fabricantes también están colaborando para que las baterías de las plantas pequeñas y medianas sean intercambiables, lo que hace que sea más realista poseer algunas de estas plantas.

La descarbonización de la planta utilizada en los sitios de construcción es un área que se está moviendo rápidamente, con opciones que incluyen kits digitales, de automatización y de control remoto que mejoran la seguridad al eliminar la interfaz persona-planta, y se destacan cada vez más junto con la planta eléctrica y el hidrógeno emergente. Tenemos una serie de innovaciones robóticas en uso en todo el negocio, incluido 'Spot the dog' de Boston Dynamics que proporciona escaneos láser 3D y el uso de placas wacker de control remoto en nuestros negocios ferroviarios y de carreteras. Junto con el uso de la telemática para reducir el uso de energía, esta es un área en la que esperamos lograr un progreso significativo en los próximos tres a cinco años.

Aprendizaje clave

nuestra acción

Los procedimientos operativos estándar deberán actualizarse para tener en cuenta las diferentes reglas operativas para una planta sostenible.

Se están agregando secciones de combustibles alternativos a las listas de verificación de la planta y los documentos de orientación y se están desarrollando nuevos procesos de inspección.

Los nuevos equipos tendrán nuevos requisitos de seguridad; no podemos suponer que el sitio seguro del futuro requerirá el mismo enfoque que la seguridad requiere ahora.

Estos requisitos de seguridad están siendo capturados. Las especificaciones internas de la planta se están modificando para cubrir los requisitos de seguridad.

El viaje a Net-Zero requiere que adoptemos nuevas tecnologías (como la planta EV), pero no debería significar buscar soluciones ineficientes cuando otras sostenibles estarán disponibles a largo plazo.

Tomaremos cada sitio caso por caso y siempre buscaremos la planta más eficiente, usando nuestra Jerarquía de Combustibles como nuestra guía.

También continuaremos invirtiendo en nuestro trabajo sobre el hidrógeno, ya que nuestra opinión es que es probable que sea allí donde se encuentre el futuro de las plantas pesadas.

El cambio más amplio de EV y más allá requerirá que reconfiguremos nuestras cadenas de suministro y suposiciones de planificación para hacer frente a las diferentes capacidades y eficiencias de la maquinaria.

Esto se transmite a todos los colegas relevantes para garantizar que los aprendizajes se comprendan y ayuden a impulsar el progreso.

Nuestro diario de obra con cero emisiones de carbono

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