الأثر البيئي لمعدات التشييد التقليدية

وتمثل صناعة البناء العالمية نحو 23 في المائة من مجموع انبعاثات غازات الدفيئة، حيث توفر أجهزة الاستنشاق الثقيلة والجرافات والرافعات والثديارات والارتفاع في أكثر الأصول كثافة من حيث الكربون في أي موقع، كما أن هناك مستكشفاً كبيراً واحداً لأجهزة الحفر الديزل يمكن أن يبرز بقدر ما تنطوي عليه المواد الجسيمية وأكسيد النيتروجين في ساعة واحدة من تاريخ عشرات سيارات الركاب، وهذه الانبعاثات لا تعجل بوفيات المناخ بل وتخلق أيضاً مخاطر صحية محلية.

لمسائل معدات البناء الملائمة للبيئة

وأخيراً، فإن رد أجهزة الطاقة الديزلية ذات البدائل المتجددة يؤدي إلى انخفاض في المنافع المتعددة والمضاعفة، أولاً، يخفض مباشرة تكاليف ثاني أكسيد الكربون في الموقع، ويحد من ملوثات الهواء في الاتحاد، ويحسن نوعية الهواء للعمال، وثانياً، يقلل اعتماد الصناعة على أسواق الوقود الأحفوري المتطايرة، مما يوفر تكاليف تشغيلية أكثر قابلية للتنبؤ بها، ثالثاً، تشد الهيئات التنظيمية معايير الانبعاثات المقبلة في العالم.

معدات البناء

ويعتمد الانتقال إلى معدات البناء الملائمة للبيئة على عدة تكنولوجيات تكميلية، كل منها يناسب أنواعاً مختلفة من الآلات ودورات العمل، وأبرزها نظم البطاريات الكهربائية، وخلايا الوقود الهيدروجينية، والتوليد المتجدد في الموقع مثل الطاقة الشمسية والريحية.

نظام البطارية - النظم الكهربائية

وتستخدم معدات البناء الفلكي البطاريات الكبيرة من البطاريات ذات الصبغة الليثيومية أو الصلدة لتخزين الطاقة الكهربائية، التي تحول بعد ذلك إلى طاقة آلية عن طريق المحركات الكهربائية، وتنتج هذه الآلات انبعاثات صفرية من العجلات، وتنتج مستويات ضوضاء أقل بكثير - ميزة هامة في البيئات الحساسة من حيث الحضر أو الضجيج، وقد استحدثت أجهزة تصنيع مثل معدات بناء فولفو، ومركبات الحاسب الآلي (BCB) أجهزة توليد الكهرباء تعمل بالعجلات

خلايا الوقود الهيدروجينية

أما بالنسبة للآلات الكبيرة التي تتطلب ساعات تشغيلية ممتدة أو إعادة تزويدها بالوقود بسرعة، فإن خلايا الوقود الهيدروجينية توفر بديلاً مقنعاً، وتحوّل خلايا الوقود الغازي والاكسجين إلى الكهرباء، وتفتقر بخار الماء إلى المنتج الثانوي الوحيد، وتُعدّ أجهزة التحميل العاملة بالهيدروجين، والمفرّجينات، بل وتثبت شركات مثل معدات التفريغ العالي، والهيدروجينات.

نظم الطاقة الشمسية والريحية

ويمكن أيضا استخدام الطاقة المتجددة في معدات الطاقة المباشرة أو في شحن البطاريات في الموقع، فالأجهزة الكهربائية ذات الطاقة الشمسية، مثلا، مجهزة بألواح فولطية مجهزة في هيكل الرافعة أو صفائف أرضية قريبة، توفر جزءا من الطاقة اللازمة للرفع والضوابط، وتقدم بعض الصانعين عبوات البطاريات المحمولة التي يمكن شحنها من خلال أجهزة الدفع الشمسية.

On-Site Energy Generation and Storage Infrastructure

وتتوقف فعالية معدات البناء الملائمة للبيئة اعتمادا كبيرا على توافر الطاقة النظيفة في الموقع، ويجري استبدال صهاريج الديزل التقليدية بشبكات متكاملة من المايكرويج تجمع بين الألواح الشمسية، والأورام الريحية، ونظم تخزين الطاقة بالبطارية، ومحطات الشحن ذات الاتجاهين، ويمكن تحويل هذه الشبكتين المجهرية لتلبية احتياجات الطاقة المحددة لأسطول المعدات، بما يكفل إعادة شحن البطاريات من مواقع البناء ذات الترددات الشمسية بسرعة وبعيدة.

دراسات حالة وتطبيقات عالمية حقيقية

وتظهر عدة مشاريع عالية الجودة قدرة معدات البناء المتجددة، ففي ستوكهولم، السويد، يُظهر تحديث كبير للبنية التحتية المستخدَمة في أجهزة التبريد والتحميل الكهربائية، التي تُستخدم حصراً، وتُستخدم بواسطة مزيج من الكهرباء الشبكية وألواح الطاقة الشمسية في الموقع، وقد أفاد المشروع بأن انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 90 في المائة، وأن 50 في المائة من الشكاوى من الضوضاء من المقيمين القريبين، وفي كاليفورنيا، حلت محلات الكبيرة من مشغلة من مركبات الديزل التي تستخدم في إنتاج الوقود المولدات

التحديات التي تواجه التبني على نطاق واسع

وعلى الرغم من الزخم الذي تحقق، لا تزال هناك عقبات كبيرة أمام تعميم معدات البناء الملائمة للبيئة، وأكثرها إلحاحاً هو تكاليف رأس المال: فالآلات التي تعمل في مجال الطاقة الكهرمائية والهيدروجينية تكلف عادة ما تزيد بنسبة تتراوح بين 30 و100 في المائة عن نظيراتها في الديزل، على الرغم من أن تحليلات الطاقة الكلية - المكلّفة بالوزنات - التي لا تزال تتنبأ على نحو مستدام.

التوقعات المستقبلية والابتكار

وتتصدى البطاريات ذات العجلات العالية في الدول الجزرية بسرعة لهذه التحديات، وتعود بكثرة الطاقة، وتسريع الشحن، وتحسين السلامة، مع توقع توافرها تجارياً في غضون السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة، كما أن أوجه التقدم في تكنولوجيا توليد الطاقة الكهرمائية المحتوية على هدرات متغيرة في الطاقة، وتخفض الحكومات في الاتحاد الأوروبي واليابان والولايات المتحدة الأمريكية، وتستثمر في البنية التحتية للوقود المزودة بالمعدات الآلية.

مبادرات السياسات والصناعة التي تقود عملية التبني

وتُعد السياسات الحكومية عاملاً حفازاً قوياً، إذ إن مبادرة البناء النظيفة التي وضعتها وكالة حماية البيئة والبرامج المماثلة في أوروبا (مثلاً، " التعليم 4-0 " في فرنسا) تقدم منح وحوافز ضريبية لشراء معدات كهربائية صفرية، وتشمل أنظمة الانبعاثات المترية، بما في ذلك حظر محركات الديزل في بعض المدن الأوروبية بحلول عام 2030، مُجبرة المتعاقدين على الانتقال في وقت مبكر.

خاتمة

إن تطوير معدات البناء ذات الطاقة المتجددة هو معلم حاسم على طريق بيئة مستدامة مبنية، كما أن البطارية الكهربائية والهيدروجينية والآلات التي تُدعم بالطاقة الشمسية لا تبرهن على إمكانية بناء الجسور، والسحابات، والطرق دون ارتفاع أسعار انبعاثات الديزل، وفي حين أن الحواجز القائمة على التكلفة والهياكل الأساسية لا تزال تتآكل بسبب الابتكار التكنولوجي، وانخفاض أسعار الطاقة المتجددة، والسياسات القوية.

موارد إضافية للقراءة: ]