بهینه سازی انرژی و کاهش آلایندگی در ماشین آلات تاسیساتی و عمرانی؛ از تکنولوژی های کلاسیک تا جایگزین های نوین (برقی، هیبریدی، سوخت های جایگزین)

- مصرف بالای انرژی و انتشار آلاینده های زیست محیطی توسط ماشین آلات تاسیساتی و عمرانی در پروژه های عمرانی ایران از مهم ترین چالش های این صنعت است. این تحقیق با هدف ارزیابی و مقایسه کارایی انرژی و میزان انتشار CO₂ در سه فناوری اصلی—دیزلی کلاسیک، سامانه های هیبریدی هیدرولیکی و ماشین آلات تمام الکتریکی—طراحی شد. ابتدا با به کارگیری روش تحلیل چرخه ی عمر بر اساس استانداردهای ISO ۱۴۰۴۰/۴۴، تمامی مراحل تولید، بهره برداری و پایان عمر یک بیل مکانیکی معمولی مورد بررسی قرار گرفت تا اثرات زیست محیطی هر فناوری از استخراج مواد اولیه تا بازیافت نهایی تعیین شود. در فاز بعدی، یک سناریوی عملیاتی فرضی شامل سه دستگاه بیل مکانیکی و دو دستگاه لودر در یک پروژه ساخت وساز شهری در ایران شبیه سازی شد. برای هر فناوری، پارامترهای کلیدی از جمله مصرف سوخت یا انرژی، حجم انتشار CO₂ و بازدهی انرژی محاسبه گردید. داده های مربوط به مصرف سوخت موتورهای دیزلی از مستندات سازنده استخراج شد و برای ماشین های هیبریدی و برقی از مقالات تجربی مربوطه استفاده گردید. شدت انتشار CO₂ دیزل معادل ۲٫۶۸ کیلوگرم CO₂ به ازای هر لیتر و ضریب انتشار شبکه برق ایران برابر ۰٫۵ کیلوگرم CO₂ به ازای هر کیلووات ساعت فرض شد. نتایج نشان داد فناوری هیبریدی هیدرولیکی می تواند مصرف سوخت را به طور میانگین ۲۵٪ کاهش داده و انتشار CO₂ را از ۵۱٫۵ تن در سناریوی دیزلی به ۳۸٫۶ تن برساند. در سناریوی برقی نیز، مصرف سوخت مایع به صفر رسیده و انتشار CO₂ محدود به تولید برق، معادل ۲۴ تن برآورد گردید. این کاهش ۵۳٪ در مقایسه با حالت دیزلی، نشان دهنده پتانسیل بالای برقی سازی در کاهش آلایندگی موضعی و جهانی است.این تحقیق تاکید می کند که اجرای سیاست های تشویقی برای توسعه زیرساخت های شارژ برق، به روزرسانی استانداردهای سوخت و ارتقای برنامه های نگهداری ماشین آلات، می تواند انتقال به فناوری های سبز را تسریع کند.

کلیدواژه ها:

- بهینه سازی انرژی ، ماشین آلات عمرانی ، انتشار CO₂ ، سامانه هیبریدی هیدرولیکی ، برقی سازی.