Les émissions des engins de construction mondiaux sont comparables à celles de l’industrie aéronautique mondiale, les excavatrices représentant environ 50 % de ces émissions.
Une édition récente de la série Impact, un livre blanc très influent publié par Danfoss, souligne l’urgence de prendre des mesures pour réduire les émissions de carbone des véhicules lourds, notamment les engins de chantier. Il s’agit d’une étape cruciale pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux.
Domenico Traverso, président de la division Editron et de l'incubation d'entreprises de Danfoss Power Systems, a assisté au Congrès mondial des architectes de l'Union internationale des architectes (UIA) qui s'est tenu à Copenhague. Il a présenté la dernière édition du livre blanc de la série Impact de Danfoss, soulignant l'application de technologies économes en énergie comme la clé pour réduire les émissions de carbone des engins de chantier. Ces technologies peuvent réduire considérablement la consommation de carburant des excavatrices tout en relevant les défis de l'électrification.
Les villes sont responsables de 70 % des émissions mondiales de carbone, et le succès ou l’échec de la lutte contre le changement climatique, souvent qualifiée de « guerre », dépend en fin de compte des zones urbaines. Les émissions annuelles de CO2 des engins de chantier sont stupéfiantes : elles atteignent 400 millions de tonnes, soit l’équivalent des émissions annuelles de l’industrie aéronautique internationale. Les excavatrices contribuent à hauteur de 50 % à ces émissions. Si les voitures particulières et les petits engins de chantier peuvent facilement être électrifiés et chargés à l’énergie renouvelable, la situation est plus complexe pour les véhicules lourds comme les excavatrices.
Les excavatrices travaillent dans des conditions complexes et difficiles, nécessitant de longues périodes d'inactivité après la charge du système de batterie. Pour atteindre la même productivité que les excavatrices diesel traditionnelles, les excavatrices électriques nécessitent des batteries beaucoup plus grandes, ce qui peut augmenter les coûts initiaux et rendre l'ensemble du processus de production plus gourmand en ressources. Par conséquent, sans la mise en œuvre de mesures supplémentaires, l'électrification des machines lourdes est confrontée à des défis tant au niveau technologique qu'économique.
De plus, la plupart des chantiers de pelleteuses ne disposent pas de l'infrastructure de recharge nécessaire pour les équipements. Les chantiers éloignés et de grande envergure comme les carrières dépendent généralement du changement de batterie lors des changements d'équipe, puis du transport des batteries vers les entrepôts de charge. Le volume et le poids des batteries posent des défis logistiques pour de telles opérations.
Toutefois, grâce à des améliorations d’efficacité, la taille des batteries requises pour les excavatrices peut être réduite, ce qui entraîne une diminution des besoins en installations de recharge sur site et en énergie renouvelable.
Domenico Traverso, président de la division Editron et de l'incubation d'entreprises de Danfoss Power Systems, a déclaré : « Du point de vue de l'industrie, nous devons tous assumer la responsabilité des problèmes climatiques auxquels nous sommes collectivement confrontés. Nous devons partager activement les technologies et les solutions qui ont une valeur écologique. Le secteur de la construction est sensible aux coûts, nous devons donc aider le secteur à se décarboner de la manière la plus rentable possible. Sinon, les efforts de décarbonisation ne pourront pas être accélérés de manière significative. Dans un tel scénario, la valeur des solutions économes en énergie devient prédominante. »
La dernière édition du livre blanc de la série Impact de Danfoss (la version chinoise sera bientôt publiée) examine en profondeur des études de cas pratiques provenant de divers chantiers de construction, en se concentrant particulièrement sur la manière dont les technologies existantes peuvent rapidement contribuer à la réduction des émissions et à la transformation verte.
Les sources d'énergie traditionnelles des excavatrices ont une efficacité énergétique de seulement 30 %, les 70 % restants étant gaspillés. Danfoss estime que des économies d'énergie importantes peuvent être réalisées sur les machines lourdes telles que les excavatrices grâce à l'application de produits et de solutions tels que les pompes à cylindrée variable, les pompes à cylindrée numérique, les pompes à vitesse variable et les variateurs de fréquence distribués. Grâce à l'aide de systèmes de récupération d'énergie, l'efficacité de ces machines peut être encore améliorée, ce qui entraîne une réduction significative de la consommation d'énergie.
Grâce à ces mesures d'efficacité énergétique, les moteurs des excavatrices deviennent plus compacts, la consommation d'énergie diminue et l'efficacité opérationnelle s'améliore. Simultanément, la capacité de batterie requise pour l'électrification peut être réduite d'environ 24,8 %. Les technologies à évolution rapide peuvent économiser 15 à 30 % de carburant pour les excavatrices pesant plus de 15 tonnes tout en améliorant leurs capacités opérationnelles. Dans un avenir proche, ces mesures pourront être appliquées à des excavatrices de différentes tailles, avec un potentiel d'économies d'énergie atteignant 50 %.
En donnant la priorité à l’efficacité énergétique et en explorant les possibilités d’électrification, des contributions significatives peuvent être apportées à la décarbonisation des machines lourdes et ouvrir la voie à un avenir durable.
