科学技术如何共同推动更可持续的道路建设

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11 七月 2024

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建筑行业已基本接受了实现气候中和的目标。

一座沥青搅拌站成功改造,可使用绿色氢气。一座沥青搅拌站成功改造,可使用绿色氢气。

但需要注意的是,应该找到与增加收入目标相一致的可持续做法。

对于道路建设行业而言,这种转型需要改进生产和机器操作流程。

不难理解,下一代机器的研发非常注重其对气候的影响——包括当前和未来机器运行的生命周期排放。

为此,道路施工设备制造商正在开发可以使用非化石燃料或气候中性燃料的机器和设备。

此外,这些机器上配备的车载技术将有助于优化流程,从而进一步减少排放。

推动变革的知识

维特根集团的沟通专家安雅·格伦舍尔-拉斯和动力总成技术高级工程师马库斯·巴赫博士最近介绍了公司在范围3排放方面所做的一些工作。格伦舍尔-拉斯表示:“许多国家已经实施了排放法规,但执行力度参差不齐,而且我们仍然可以看到一些地区完全没有相关法规。”

维特根集团传播专家 Anja Gronschel-Raths维特根集团传播专家 Anja Gronschel-Raths

“在过去的二十五年里,我们一直在观察这些法规的影响,我们可以看到,它们总体上产生了强烈的积极影响。”

“例如,氮氧化物和颗粒物排放量已大幅减少。而这又带来了下一个重大挑战,即减少二氧化碳当量排放量,这主要是由化石燃料燃烧造成的。”

设定可衡量的目标

维特根集团制定了雄心勃勃的目标,力争到 2030 年减少二氧化碳当量 (CO₂e) 排放量。

该公司希望将其范围 1 和范围 2 的排放量减少 50%,并将范围 3 的排放量减少 30%,这些排放量主要指机器运行过程中产生的排放。这将直接帮助客户减少其范围 1 的排放量。实际上,该集团已将这一挑战分解为三个部分:

  • 运营
  • 机器和设备
  • 客户的生产系统
福格勒Dash 5系列摊铺机的许多新功能都以减少排放为设计目标。福格勒Dash 5系列摊铺机的许多新功能都以减少排放为设计目标。

在这些要素中,维特根集团已将先进动力总成技术的开发视为减少机器排放的重要手段之一。

格伦舍尔-拉斯表示:“我们传统的动力传动系统已经采用了高效的组件和运行模式,以及智能控制系统,可以帮助操作员高效地使用机器。

“这为我们开展替代燃料和零排放研究奠定了基础,其中能源载体本身就是减少二氧化碳当量排放的工具。”

柴油机及其未来发展

关于这一点,马库斯·巴赫博士指出,虽然电动动力系统的发展令人印象深刻,但传统的内燃机(ICE)在未来几年仍将是道路建设领域的一部分。

但他强调,内燃机行业有很多机会可以减少二氧化碳当量排放。

维特根集团动力总成技术高级工程师马库斯·巴赫博士维特根集团动力总成技术高级工程师马库斯·巴赫博士

他表示:“对于内燃机来说,可以使用不同的能源载体,包括不含化石燃料的可再生柴油。像HVO100这样的替代燃料已经问世,并在一定程度上或在特定市场可以取代标准柴油。”

“氢化植物油(HVO)看起来是个显而易见的选择,但它毕竟是一种碳基燃料,虽然不是化石燃料,而且需要燃烧。此外,未来供应可能会成为问题,因为它的产量不足以完全替代化石柴油。”

巴赫博士将氢燃烧发动机引入讨论,他表示,虽然氢燃烧发动机更进一步,成为无碳能源载体,但目前尚不清楚氢燃烧发动机何时才能实现批量生产,从而对行业的机器排放产生重大影响。

然而,电气化则另当别论。巴赫博士指出,该领域发展迅速,尤其受到排放法规日益严格以及一些城市设立零排放区的推动。解决之道在于使用电池驱动的机器。

总体而言,他认为减少二氧化碳当量排放的潜力“巨大”,但他指出,“随着能量密度的降低,了解实际的能源需求变得至关重要”。

建筑行业动力总成市场格局多元化建筑行业动力总成市场格局多元化

巴赫博士认为 HVO 最适合高功率和高能量应用,可以作为现有机器的直接替换解决方案,而电池电动动力系统更适用于功率等级较低的设备。

随着新型“更清洁”的机器进入市场,人们越来越清楚地认识到,环境目标与技术创新密不可分,而像维特根、福格勒、哈姆、克莱曼和本宁霍芬这样的道路建设原始设备制造商正在越来越多地利用数字技术来减少排放。

没有技术就没有变革

在 Vögele,‘降低能耗 – 降低排放 – 降低成本’的理念已经融入到其 Premium Line 道路摊铺机的开发中。

用于局部零排放压实的电池电动HAMM压路机用于局部零排放压实的电池电动锤式压路机

秉承这一理念,EcoPlus 低排放套件集成了多项技术,可显著降低油耗和噪音水平,从而节省高达 25% 的燃油。

多年来,哈姆公司一直致力于开发节能技术,最近更是将重点放在开发电动双钢轮压路机和混合动力解决方案上。

例如,该公司的 HD+ 系列动力混合动力压路机,在保持与普通机器相同压实能力的同时,可减少约 15% 的燃料消耗。

此外,HD 10e 至 HD 12e 电池驱动的双钢轮压路机拥有与燃油版压路机相同的压实能力,且零排放。电池可提供足够一天的工作用电量。

与此同时,维特根公司开发了全集成式机器控制系统 Mill Assist。Mill Assist 旨在实现铣削过程的自动化,提高加工性能,同时降低能耗和排放,从而最大限度地减少对环境的影响。

该系统的 ECO 模式从环保角度优化机器性能,减少柴油和水的消耗,以及 CO₂e 的排放。

据维特根公司称,使用配备该公司磨机辅助系统(ECO模式)的新一代机器,可减少20%的二氧化碳排放。据维特根公司称,使用配备该公司磨机辅助系统(ECO模式)的新一代机器,可减少20%的二氧化碳排放。

可持续性也融入了克莱曼破碎筛分设备的DNA中,从最近推出的电动驱动和节能型号中可以看出这一点。

该公司表示,作为开发过程的一部分,现在已将效率和环境责任作为整个价值链的优先事项。

Kleemann 表示,通过降低油耗和有效减少噪音和粉尘,该公司为客户提供了经济和环境两方面的益处。

生产沥青搅拌站的 Benninghoven 也正在积极应对可持续发展的挑战:随着新一代燃烧器的推出,第一座绿色氢动力搅拌站已经投入运行,实现了零二氧化碳当量排放。

新型燃烧器配备了独特的智能控制系统。新建沥青搅拌站以及现有的沥青搅拌站均可配备这项先进的燃烧器技术。

此外,Benninghoven 还提供技术解决方案,利用其热气发生器技术,可以使用高达 100% 的 RAP(再生沥青路面)。

携手共创绿色未来

这些举措凸显了道路建设行业在不影响性能的前提下,共同努力采用更环保的做法。

尽管如此,解决排放挑战的方案很复杂,这种复杂性导致建筑企业犹豫不决,他们真心希望“更环保”,但又担心会对利润造成任何风险。

Markus Bach 强调了维特根集团的开放式技术方法,确保能够为未来的机器和设备找到最合适的解决方案,以帮助客户减少 CO₂e 排放。

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本文由 KHL 内容工作室与维特根集团的专家合作撰写。

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所有图片均由维特根集团提供