Konstrukcje portowe: status quo i przyszłe potrzeby

W ostatnich latach porty stanęły w obliczu wielu wyzwań. Z jednej strony, ruch morski stale wzrasta, a nowoczesne statki są coraz większe. Z drugiej strony, nasza planeta zmaga się z problemem emisji gazów cieplarnianych. Porty muszą się rozwijać i budować nowe nabrzeża, ale jak możemy osiągnąć te cele bez szkody dla środowiska?

Przed budową nowej konstrukcji, sensowne jest zbadanie możliwości przedłużenia żywotności istniejących konstrukcji. Jest to najlepsza opcja z punktu widzenia ochrony środowiska, ale starsze konstrukcje wymagają zazwyczaj modernizacji. Dlatego też tylko analiza ekonomiczna i środowiskowa może pomóc właścicielowi w podjęciu świadomej decyzji. W przypadku konieczności zwiększenia poziomu pogłębiania, aby przyjąć statki o większym zanurzeniu lub gdy istniejące konstrukcje są bliskie uszkodzenia, jedynym realnym rozwiązaniem może być budowa nowej ściany nabrzeża.


Ocena cyklu życia nabrzeży: budowa zrównoważonych portów

Firma ArcelorMittal, ma głęboką świadomość konieczności ograniczenia śladu węglowego w inżynierii lądowej i wodnej poprzez dostarczanie trwałych wyrobów o ograniczonym oddziaływaniu na środowisko. Dlatego też analizuje swoją ofertę stalowych grodzic wraz z ich ekologicznym projektowaniem. W 2019 roku firma ArcelorMittal zleciła belgijskiej firmie inżynieryjnej zadanie zaprojektowania oraz porównania technicznych i finansowych aspektów trzech różnych wariantów budowy 200-metrowej ściany nabrzeża dla nowego terminalu statków wycieczkowych w belgijskim porcie. Nowa broszura zatytułowana "Zrównoważone porty: Ocena cyklu życia" skupia się na wpływie na środowisko dwóch najbardziej opłacalnych rozwiązań będących wynikiem tego badania. Ocenie podlegał również potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP).

Identyfikacja najbardziej efektywnych rozwiązań dla nowoczesnych nabrzeży

Do analizy tego wieloaspektowego zagadnienia firma ArcelorMittal zaprosiła Tractebel - niezależną belgijską konsultingową firmę inżynieryjną. Inżynierowie zaproponowali skupienie się na trzech kluczowych wskaźnikach: kryteriach technicznych, finansowych i środowiskowych. Ich zadanie polegało na porównaniu trzech różnych rozwiązań technicznych dla tych wskaźników. Obiektem wybranym do analizy był terminal statków wycieczkowych, zdolny pomieścić największe z nich. Miał on zostać zbudowany w belgijskim porcie, w typowych dla belgijskiego portu warunkach gruntowych i obciążeniowych. Jego zanurzenie miało wynosić 13 metrów.

Niniejsza broszura koncentruje się na wpływie na środowisko dwóch najbardziej efektywnych kosztowo rozwiązań wynikających z tego studium - stalowej ścianki szczelnej i ścianki szczelnej z masy betonowej. Ocena skupia się również na potencjale tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) tych rozwiązań.

Analiza cyklu życia i potencjał tworzenia efektu cieplarnianego jako wskaźniki zrównoważonego rozwoju

Analiza cyklu życia (LCA) dwóch najbardziej efektywnych kosztowo rozwiązań została oparta na zestawieniu ilościowym przygotowanym przez firmę Tractebel, przeprowadzonym przez dział badawczo-rozwojowy firmy ArcelorMittal i poddanym wzajemnej weryfikacji przez niezależny panel ekspertów.

Celem było porównanie całkowitego kosztu cyklu życia rozwiązań z zastosowaniem grodzic stalowych i ścianki szczelnej z masy betonowej, z uwzględnieniem obciążeń i korzyści związanych z fazą wycofania z eksploatacji (demontaż i recykling elementów konstrukcji, bez uwzględnienia ich ponownego wykorzystania).

W przypadku tego typu zastosowań LCA jest w miarę sprawiedliwą i przejrzystą metodą porównywania różnych rozwiązań i dostawców. Chociaż nie jest to wymagane przez normy ISO i EN, LCA jest bardziej dokładna i realistyczna, gdy wykorzystuje ona konkretne środowiskowe deklaracje produktu (EPD) od producentów, a nie ogólne dane z baz danych.

Koszt budowy (łącznie z projektem) został wybrany jako kluczowy wskaźnik dla wyboru rozwiązania. Głównym wskaźnikiem środowiskowym analizowanym w tym przypadku był ślad węglowy wyrażony jako GWP. Jego wpływ dla scenariusza bazowego został podsumowany na wykresie dla ściany nabrzeża o długości 200 metrów.  Wskaźnik ten może być uwzględniony w schemacie wyboru najbardziej zrównoważonego rozwiązania, odnosząc się do najkorzystniejszej ekonomicznie oferty.

Zwycięzcą jest... rozwiązanie EcoSheetPile™!

W tej analizie dotyczącej budowy 200-metrowej ściany nabrzeża, stalowa ścianka szczelna wykonana przy wykorzystaniu grodzic EcoSheetPile™ (ścianki szczelne produkowane w 100% ze stali pochodzącej z recyklingu, w elektrycznym piecu łukowym) zapewnia o 44% niższy ślad węglowy w porównaniu ze ścianką szczelną z masy betonowej. Odpowiada to oszczędności 559 ton CO2-eq.

Firma ArcelorMittal, w swym dążeniu do dalszej poprawy ekologicznego projektowania z użyciem grodzic stalowych, w procesie produkcji wtórnej wykorzystuje energię odnawialną (Electric Arc Furnace), obniżając tym samym wskaźnik GWP o ok. 30% (w oparciu o deklarację środowiskową produktu EcoSheetPile™ Plus).

Asortyment EcoSheetPile™ Plus jest częścią marki "XCarb® Recykling i zasoby odnawialne" firmy ArcelorMittal.

Zapraszamy do pobrania broszury, aby dowiedzieć się więcej o celach, zakresie, założeniach, metodologii, szczegółowych wynikach, analizie wrażliwości oraz wnioskach i ograniczeniach tego badania.

Tekst:
ArcelorMittal Sheet Piling
Constructalia

Zdjęcia:
Courtesy of Port of Rønne
ArcelorMittal Sheet Piling