Pasos hacia la creación de túneles de carbono cero

El sector de la construcción de túneles se encuentra en un punto de inflexión en el que la sostenibilidad y la descarbonización ocupan un lugar prioritario en las agendas de los ejecutivos. Para alcanzar el objetivo de 1,5 °C de cambio climático en 2050, el sector de la construcción de túneles tendrá que reducir las emisiones directas de CO2 a cero.

En la actualidad, muy pocos países y proyectos de infraestructuras están "predicando con el ejemplo" y tomando la iniciativa para reducir las emisiones de carbono. Tal vez Noruega sea uno de los países a la cabeza y, al igual que ocurre con su mercado nacional de vehículos eléctricos, cada vez se emplean más equipos de construcción de propulsión eléctrica, y las principales ciudades tendrán una construcción neutra en carbono para 2025. Fuera de Noruega, algunos países y proyectos de Europa, por ejemplo, están estableciendo objetivos al menos ambiciosos para reducir las emisiones de carbono, pero normalmente se centran únicamente en el desarrollo de mezclas de concreto con bajas emisiones de carbono.

La industria de la construcción de túneles contribuye a las emisiones globales de CO2 y tiene un papel que desempeñar en la reducción de las emisiones de carbono. El sector se enfrenta a una presión cada vez mayor por parte de los responsables políticos, los inversores y los clientes para que descarbonice sus operaciones.

Sustainable Tunnelling - Tackle carbon and cost early

Una vez tomada la decisión de construir un nuevo túnel, un diseño inteligente seguido de una construcción eficiente centrada en el carbono acabarán por reducir los costes del proyecto.

Mientras que algunos creen que la construcción de túneles con bajas emisiones de carbono equivale a un aumento de los costes del proyecto, las mejores prácticas actuales en la gestión del carbono en la industria de la construcción sugieren lo contrario, y a través de un enfoque holístico a lo largo de la vida de un proyecto, con los ingenieros centrados en el ahorro de carbono, esto intrínsecamente también supone un ahorro en los costes generales del proyecto. Este es, sin duda, el espíritu en el que se basa la norma PAS2080 sobre gestión del carbono en infraestructuras, y merece la pena que los interesados en la descarbonización la apliquen en sus proyectos.

Dada esta creciente ambición y necesidad de descarbonización, aquí van mis cinco centavos: tres aspectos clave que acelerarían los esfuerzos de descarbonización y darían un impulso considerable para alcanzar el objetivo de 1,5 °C de cambio climático: construir de forma inteligente, construir de forma eficiente y construir para toda la vida.

Construir con inteligencia - Todo empieza con un diseño innovador y considerado.

Los mayores beneficios de la descarbonización en los túneles se obtienen de las decisiones tomadas en las fases de planificación y diseño. Las decisiones iniciales sobre los posibles proyectos son cruciales para la historia del carbono, incluida la decisión de construir o de mejorar o ampliar la vida útil de los activos existentes antes de optar por una nueva construcción.

Así pues, es en la fase de diseño donde se marcan las diferencias clave, y en los túneles es en el diseño donde se puede conseguir la mayor proporción de ahorro de carbono. Estas ventajas de diseño pueden aplicarse más fácilmente en los proyectos de túneles mediante el liderazgo del cliente, por ejemplo incentivando enfoques de contratación que atraigan a los contratistas principales para que ofrezcan procesos y materiales innovadores que reduzcan las emisiones de carbono, lo que a su vez estimula la cadena de suministro técnico en general.

En la construcción de túneles a cielo abierto, el sostenimiento de roca con concreto pulverizado se utiliza en todo el mundo y, dada su alta calidad, en muchos países del mundo también se ha adoptado ampliamente para el revestimiento permanente de túneles, que ahorra entre un 20 y un 25% del concreto utilizado en los sistemas convencionales de revestimiento de túneles. Creo que los modernos sistemas de concreto pulverizado actuales, que combinan altos niveles de sustitución del cemento Portland, fibras poliméricas y tecnologías innovadoras de impermeabilización, ofrecen posibilidades de lograr potencialmente más de un 50% de reducción de carbono en nuestros revestimientos de túneles. Pero, una vez más, estas soluciones "Build Clever" deben captarse y aplicarse en las primeras fases de diseño para maximizar el potencial de ahorro de carbono. Se trata de soluciones reales para conseguir ahorros reales, y podemos dar estos grandes pasos hoy mismo con la cultura de equipo adecuada, el diseño correcto y la combinación de nuevos e interesantes modelos de contratación que obliguen a hacer cosas positivas.

Como nota al margen, el reto del concreto pulverizado bajo en carbono es la lenta ganancia de resistencia en las primeras horas tras la proyección. La ganancia temprana de resistencia es vital para la seguridad de los gastos generales y la productividad en la construcción de capas suficientemente gruesas. Los interesantes estudios que hemos desarrollado con geopolímeros (mezclas sin cemento Portland) han demostrado que podemos obtener hormigón con muy bajas emisiones de carbono con una rápida ganancia de resistencia temprana, aunque seguimos mejorando el rendimiento necesario a largo plazo para que estas mezclas sean más viables.

El siguiente paso que podemos dar hacia los túneles de carbono cero es ser supereficientes en todos los procesos de construcción.

Se necesita un enfoque holístico del diseño y la construcción de túneles para descarbonizar la industria. Cada paso del proceso ofrece un componente crucial de ahorro de carbono.

• Enfoque temprano: asociaciones estratégicas en el diseño y colaboración con los contratistas y la cadena de suministro.
• Materiales de revestimiento de concreto pulverizado bajos y ultrabajos en carbono. Los nuevos aceleradores y membranas son fundamentales.
• Gama BEV de equipos de SC para túneles de gran diámetro.
• Digitalización SC para validar el diseño. Desarrollo de SmartScan en tiempo real y ecosistemas digitales mediante la colaboración de la industria.
• Formación en simuladores, acreditación EFNARC, mejora continua, mayor desarrollo de la pulverización asistida por ordenador.
• Las personas son la clave para que la construcción de túneles SCL con bajas emisiones de carbono funcione. No vendrá de la legislación gubernamental. Los operadores deben tomar la iniciativa.

Construir con eficiencia: equipos inteligentes, personal y digitalización

Serán necesarios múltiples esfuerzos para abordar las principales fuentes de emisiones y descarbonizar. Tales acciones incluyen un cambio hacia el abastecimiento sostenible, el uso selectivo de combustibles, las transmisiones eléctricas, así como un cambio a proveedores de electricidad verde para alimentar nuestros proyectos de construcción de túneles.

Un ejemplo de nuestra oferta sostenible son los vehículos eléctricos de batería SmartDrive. SmartDrive proporciona un rendimiento mejorado con cero emisiones locales. También eliminan los costes de combustible y transporte y tienen menores costes de mantenimiento de los equipos. A modo de ejemplo, los contratistas de túneles noruegos ya están trabajando para alcanzar los objetivos de emisiones netas de carbono cero para 2050 utilizando robots de pulverización SmartDrive Spraymec 8100 SD que se cargan con electricidad de la red hidroeléctrica. También estamos empezando a verlo en proyectos mineros remotos en los que las plantas de energía renovable de las minas suministran la energía necesaria para cargar las baterías de la flota de equipos mineros. Esto es cero neto y está preparado para 2050.

Para reducir las emisiones de carbono es fundamental empezar hoy mismo a medir y determinar nuestro consumo de carbono en los proyectos de construcción de túneles. Para ello, preveo una revolución digital en la construcción de túneles de concreto pulverizado, utilizando plataformas de acceso a datos procedentes de nuestros equipos subterráneos, plantas de procesamiento por lotes, etc., pero también sistemas de escaneado 3D inteligentes y en tiempo real en el frente de excavación que ayuden a los operadores de boquillas robotizadas a "acertar a la primera" cuando puedan proyectar el perfil o el espesor requeridos. Estos sistemas también ayudarán a los ingenieros a evaluar el uso del material, la geología y la calidad, por ejemplo. En esencia, un gemelo digital en tiempo real será muy valioso para todas las partes interesadas e impulsará la revisión diaria del carbono y la reducción de costes, al tiempo que se consiguen procesos controlados y seguros.

Las plataformas de formación en realidad virtual para operadores clave se están consolidando en nuestro sector y el simulador de concreto pulverizado en realidad virtual de Normet, avalado por el sistema de certificación internacional EFNARC C2, es el último ejemplo que permite a los operadores de boquillas perfeccionar sus habilidades en el entorno del aula. Estos simuladores fomentan formas seguras y sostenibles de pulverizar y ponen de relieve áreas de mejora, contribuyendo a que estos aprendices desarrollen las actitudes y prácticas correctas necesarias en el espacio subterráneo real.

Construir para toda la vida

Tenemos que ser menos una sociedad de usar y tirar, ¡especialmente en nuestra vida tunelera! Normet construye equipos para que duren, y siempre que podemos reciclamos y reutilizamos componentes y materiales para construir nuevos equipos y nuevos materiales de construcción.

Además, cuando no tenemos que construir nuevos túneles, podemos ofrecer formas de proporcionar una nueva vida operativa a los activos subterráneos existentes cansados y desgastados utilizando herramientas de evaluación de estructuras remotas y precisas, junto con una serie de tecnologías y procesos de rehabilitación inteligentes.

Por último, promovamos el uso de tecnologías de concreto pulverizado con bajas emisiones de carbono para construir infraestructuras más sostenibles que apoyen una vida mejor para nuestras sociedades actuales y futuras. El gran valor social ya se puede medir con el renovado interés por los sistemas subterráneos de almacenamiento de energía verde, como el hidrógeno bombeado y el posible almacenamiento de hidrógeno, pero también con las soluciones de túneles de bajo coste para conectar permanentemente nuestras comunidades remotas.

En resumen, se necesitan múltiples esfuerzos en varios frentes para acelerar los esfuerzos de descarbonización. No se trata sólo de concreto bajo en carbono. Todos tenemos trabajo que hacer, así que pongámonos a ello y hagamos túneles "bajos en carbono" y en forma.