به گزارش نشریه دنیای نفت و قیر، یک فینیشر تمام‌برقی در کلاس ماشین‌آلات بزرگراهی طی یک عملیات واقعی روکش آسفالت در بریتانیا موفق شد ۲۴۰.۳۲ تن مخلوط آسفالتی را در دو لایه اجرا کند، بدون آنکه در طول عملیات به شارژ مجدد نیاز داشته باشد. پس از پایان آخرین بار آسفالت نیز ۵۷ درصد از ظرفیت باتری دستگاه باقی مانده بود؛ نتیجه‌ای که یکی از ملموس‌ترین نمونه‌های استفاده عملی از ماشین‌آلات تمام‌برقی در مرحله اجرای روسازی را نشان می‌دهد.
شرکت Eurovia Surfacing دستگاه Dynapac SD25 80C e را در عملیات شبانه روکش مسیر A128 Tilbury Road در Brentwood واقع در Essex به کار گرفت. این عملیات به‌عنوان نخستین آزمایش عملیاتی یک فینیشر تمام‌برقی در کلاس بزرگراهی توسط یک پیمانکار بریتانیایی معرفی شده و از نظر مقیاس با فینیشرهای کوچک برقی که عمدتاً برای پروژه‌های شهری طراحی شده‌اند تفاوت دارد.
در این عملیات، فینیشر هر دو لایه binder course و surface course را اجرا کرد. عملیات لایه زیرین ساعت ۲۲:۰۵ آغاز شد و دستگاه ابتدا ۱۳۹.۵۸ تن مخلوط گرم‌کاهش‌یافته AC 20 HDM Binder Course 40/60 Tempera را اجرا کرد و سپس ۱۰۰.۷۴ تن Fibrovia 10 Surface Course PMB 68 PSV را در لایه سطحی قرار داد. آخرین بار آسفالت در ساعت ۰۱:۰۸ اجرا شد و مجموع حجم ثبت‌شده عملیات به ۲۴۰.۳۲ تن رسید.
در تمام این فرآیند نیازی به شارژ میان‌شیفت نبود. پس از تأمین نیروی حرکت دستگاه، سیستم‌های انتقال مصالح و گرم‌کردن برقی صفحه اتوی فینیشر، باتری همچنان ۵۷ درصد ظرفیت خود را حفظ کرده بود. این موضوع اهمیت دارد، زیرا گرم نگه داشتن صفحه اتوی فینیشر و انتقال مداوم مخلوط از جمله مصرف‌کنندگان اصلی انرژی در یک فینیشر آسفالت هستند و آزمایش فقط به حرکت ساده ماشین محدود نبوده است.
با این حال این نتیجه نباید به این شکل تفسیر شود که هر شیفت بزرگراهی را می‌توان تنها با ۴۳ درصد از باتری این دستگاه انجام داد. بازه ثبت‌شده عملیات کمی بیش از سه ساعت بوده و مصرف انرژی می‌تواند بر اساس عرض اجرا، ضخامت لایه، دمای آسفالت، دمای محیط، فاصله میان کامیون‌ها، حرکت ماشین و میزان انرژی مورد نیاز برای گرم کردن صفحه اتوی فینیشر تغییر کند. اهمیت آزمایش Essex در این است که دستگاه در یک فرآیند واقعی تولید و اجرای آسفالت کار کرده، نه اینکه عدد آن به تمام پروژه‌ها قابل تعمیم باشد.
SD25 80C e به باتری لیتیوم‌یونی ۲۹۴ کیلووات‌ساعتی با ولتاژ نامی ۶۶۵ ولت مجهز است. پنج موتور الکتریکی سنکرون با آهنربای دائم، توان اوج سیستم را تا ۲۳۵ کیلووات تأمین می‌کنند و بخشی از سامانه‌های اصلی که در مدل‌های دیزلی به موتور احتراق داخلی و مدارهای هیدرولیک وابسته هستند به محرک‌های الکتریکی منتقل شده‌اند. در عین حال دستگاه ابعاد و ظرفیت یک فینیشر بزرگ را حفظ کرده و صرفاً یک ماشین کوچک شهری برقی نیست.
عرض پایه اجرای آن ۲.۵۵ متر است و امکان افزایش تا ۶ متر وجود دارد، در حالی که حداکثر ضخامت لایه تا ۳۱۰ میلی‌متر اعلام شده است. ظرفیت نظری اجرا نیز تا ۸۰۰ تن در ساعت می‌رسد، هرچند در پروژه واقعی حجم تولید را نمی‌توان صرفاً از ظرفیت اسمی فینیشر تعیین کرد؛ زیرا سرعت تحویل آسفالت، تعداد کامیون‌ها، عرض و ضخامت روسازی و هماهنگی با عملیات تراکم همگی روی تولید واقعی اثر می‌گذارند.
شارژ دستگاه از طریق سامانه‌های AC و DC امکان‌پذیر است. با شارژ سریع DC، باتری می‌تواند در حدود ۴۰ دقیقه از تقریباً ۵ درصد به ۸۰ درصد برسد، در حالی که همین بازه با اتصال AC حدود ۴۳ کیلوواتی نزدیک به ۴.۵ ساعت زمان می‌برد. این تفاوت برای استفاده تجاری اهمیت زیادی دارد، زیرا موفقیت ماشین‌آلات برقی تنها به ظرفیت باتری وابسته نیست و دسترسی پیمانکار به برق کافی در کارگاه یا محل استقرار ناوگان نیز تعیین‌کننده خواهد بود.
آزمایش بریتانیا در نتیجه تنها آزمون توانایی یک موتور برقی برای حرکت دادن فینیشر نیست. عملیات آسفالت‌ریزی یک زنجیره به‌هم‌پیوسته است که فینیشر باید با کامیون‌های حمل آسفالت، دمای مخلوط، محدودیت زمانی انسداد مسیر و غلتک‌های پشت سر خود هماهنگ باشد. اگر دستگاه در میانه این زنجیره ناچار به توقف برنامه‌ریزی‌نشده برای شارژ شود، کل عملیات می‌تواند مختل شود.
در پروژه Essex چنین توقفی رخ نداد. فینیشر هر دو لایه را بدون خروج از برنامه برای شارژ اجرا کرد و این موضوع نشان می‌دهد یک ماشین باتری‌برقی در کلاس بزرگراهی می‌تواند دست‌کم در برخی عملیات متداول شبانه بدون ایجاد مرحله شارژ اضافی وارد روند موجود پیمانکار شود.
این نتیجه برای کار شبانه اهمیت بیشتری دارد، زیرا عملیات نگهداری بزرگراه معمولاً در یک بازه محدود انسداد انجام می‌شود و پیمانکار باید پیش از بازگشایی مسیر، پخش، تراکم و تکمیل کار را به پایان برساند. بنابراین تجهیزات برقی باید توانایی خود را نه در یک محیط سبک و بدون محدودیت، بلکه در یک برنامه تولید واقعی و زمان‌بندی‌شده نشان دهند.
کاهش صدا نیز یکی از تفاوت‌های عملی دستگاه بود. تیم اجرا محیط کاری آرام‌تری را گزارش کرد و ارتباط میان کارکنان در اطراف فینیشر آسان‌تر بود. کاهش صدای موتور می‌تواند استفاده از این فناوری را به‌ویژه در پروژه‌های شبانه، مناطق شهری و مسیرهای نزدیک به مناطق مسکونی جذاب‌تر کند.
مزیت زیست‌محیطی مستقیم نیز در محل پروژه ایجاد می‌شود. فینیشر در حین کار موتور دیزلی ندارد و در نتیجه گاز خروجی مستقیم از اگزوز در محل پخش آسفالت تولید نمی‌کند. البته این موضوع به معنی انتشار کربن صفر در کل چرخه عمر نیست، زیرا میزان انتشار نهایی به منبع برق، تولید باتری و ماشین و نحوه انتقال و شارژ تجهیزات نیز بستگی دارد.
برای نیروی کار راه‌سازی این تفاوت اهمیت عملی دارد. کارکنان ساعات طولانی در نزدیکی ماشین‌آلات، کامیون‌های حمل و مخلوط آسفالتی گرم فعالیت می‌کنند و حذف موتور دیزلی یک فینیشر بزرگ یکی از منابع مستقیم دود، صدا و مصرف سوخت را از محیط کاری کاهش می‌دهد؛ هرچند سایر ماشین‌آلات پروژه همچنان می‌توانند از سوخت فسیلی استفاده کنند.
برقی شدن می‌تواند بازده انرژی دستگاه را نیز تغییر دهد. چند محرک مستقل الکتریکی امکان می‌دهند انرژی تنها در زمانی که هر سیستم به آن نیاز دارد مصرف شود و بخشی از اتلاف مرتبط با روشن ماندن مداوم موتور احتراق داخلی کاهش یابد. این ویژگی در ماشینی مانند فینیشر که در طول شیفت همیشه با حداکثر توان کار نمی‌کند اهمیت بیشتری دارد.
آزمایش بریتانیا نخستین استفاده این دستگاه در اروپا نیست. نمونه‌های تمام‌برقی SD25 80C e پیش از این در هلند وارد عملیات شده و در پروژه‌های بزرگراهی و شهری صدها تن آسفالت اجرا کرده بودند. در سال ۲۰۲۶ نیز چند دستگاه کارخانه‌ای به پیمانکاران هلندی تحویل شد و در نتیجه این پلتفرم پیش از آزمایش بریتانیا از مرحله نمونه اولیه عبور کرده بود.
به همین دلیل، تحول Essex باید به‌عنوان نخستین آزمایش عملیاتی بریتانیا معرفی شود، نه نخستین نمونه اروپایی یا جهانی. فینیشرهای کوچک‌تر برقی نیز پیش از این وجود داشته‌اند؛ تفاوت اصلی SD25 80C e در ابعاد بزرگراهی و توانایی آن برای انجام عملیات سنگینی است که معمولاً به فینیشرهای بزرگ دیزلی سپرده می‌شود.
عدد ۲۴۰ تن نیز با حداکثر توان نظری دستگاه تفاوت دارد. آزمایش‌های قبلی نشان داده‌اند این پلتفرم بسته به شرایط می‌تواند حدود هشت تا ده ساعت با یک بار شارژ فعالیت کند و در آزمون‌های دیگری حجم بسیار بیشتری از آسفالت را با یک باتری اجرا کرده است. ارزش مورد Essex در این است که به جای نشان دادن سقف توان دستگاه، عملکرد آن را در یک پروژه واقعی و با برنامه عملیاتی مشخص نشان می‌دهد.
برای پیمانکاران، سؤال بعدی دیگر این نیست که آیا اصولاً می‌توان آسفالت را با فینیشر باتری‌برقی اجرا کرد یا خیر؛ مسئله اصلی صرفه اقتصادی ناوگان خواهد بود. قیمت اولیه ماشین‌های برقی معمولاً بالاتر است و پیمانکار ممکن است به شارژرهای پرقدرت، ارتقای شبکه برق محل استقرار و برنامه‌ریزی دقیق‌تر برای اطمینان از شارژ کافی قبل از شروع شیفت نیاز داشته باشد.
میزان استفاده سالانه ماشین در این محاسبه تعیین‌کننده خواهد بود. پیمانکاری که دستگاه را به‌طور مداوم در پروژه‌های شبانه یا شهری با برنامه مشخص استفاده می‌کند می‌تواند فرآیند شارژ را حول چرخه کاری ثابت برنامه‌ریزی کند، اما جابه‌جایی میان پروژه‌های دورافتاده می‌تواند چالش جدی‌تری برای دسترسی به برق ایجاد کند. قیمت برق، ظرفیت شبکه، کاهش تدریجی ظرفیت باتری و اختلاف قیمت خرید میان مدل برقی و دیزلی نیز باید در هزینه کل عمر دستگاه لحاظ شوند.
خود زیرساخت شارژ نیز می‌تواند به یک مسئله اجرایی تبدیل شود. شارژ سریع یک باتری بزرگ ساختمانی به ظرفیت برقی بسیار بیشتری از یک اتصال تجاری عادی نیاز دارد و اگر چنین ظرفیتی نزدیک پروژه وجود نداشته باشد، پیمانکار باید به شارژ شبانه در پایگاه، سیستم‌های ذخیره انرژی سیار یا زمان‌بندی دقیق‌تر ناوگان متکی باشد.
از طرف دیگر، الگوی کار فینیشر در برخی پروژه‌ها می‌تواند برای برقی شدن مناسب باشد. دستگاه همیشه با حداکثر توان کار نمی‌کند و ممکن است در انتظار کامیون، هماهنگی عملیات یا تغییر شرایط اجرا متوقف یا کند شود. محرک‌های الکتریکی در چنین شرایطی می‌توانند مصرف انرژی را کاهش دهند، زیرا نیازی نیست یک موتور دیزلی در تمام این مدت روشن باقی بماند.
پروژه Essex همچنین ماشین برقی را با فناوری آسفالت کم‌دما ترکیب کرد. لایه binder از warm-mix asphalt استفاده می‌کرد و بنابراین در یک عملیات، دو مسیر متفاوت برای کاهش انتشار کنار هم قرار گرفتند: کاهش دمای تولید و اجرای مخلوط از یک سو و حذف موتور دیزلی فینیشر از سوی دیگر. این دو فناوری بخش‌های متفاوتی از ردپای کربنی عملیات آسفالت را هدف قرار می‌دهند و جایگزین یکدیگر نیستند.
آسفالت کم‌دما مصرف انرژی مربوط به تولید و اجرای مخلوط در دمای بالا را کاهش می‌دهد، در حالی که فینیشر برقی سوخت دیزل را از یکی از مراحل اجرای روسازی حذف می‌کند. کاهش معنادار انتشار در پروژه راه‌سازی در نهایت به ترکیبی از تغییرات در تولید مخلوط، حمل، پخش و تراکم نیاز خواهد داشت و تنها برقی کردن یک ماشین تمام چرخه را کم‌کربن نمی‌کند.
همین موضوع تفاوت این خبر با برقی شدن کارخانه آسفالت را روشن می‌کند. کارخانه برقی نحوه تولید مخلوط پیش از رسیدن به محل پروژه را تغییر می‌دهد، اما فینیشر برقی مرحله‌ای را تغییر می‌دهد که مخلوط گرم روی سطح پخش شده و به شکل لایه روسازی درمی‌آید. برقی شدن هر دو بخش، دو منبع متفاوت مصرف انرژی در صنعت آسفالت را هدف می‌گیرد.
برای صنعت قیر، اثر مستقیم این فناوری بر مقدار مصرف محصول محدود است. تغییر سیستم محرک فینیشر باعث نمی‌شود درصد قیر در مخلوط آسفالتی تغییر کند و ۲۴۰.۳۲ تن مخلوط اجراشده در Essex همچنان بر طراحی معمول روسازی متکی بود. در لایه زیرین از binder grade 40/60 استفاده شد و لایه سطحی نیز حاوی قیر اصلاح‌شده پلیمری بود.
اهمیت این تحول برای بازار قیر بیشتر در مسیر کلی کاهش کربن صنعت آسفالت قرار دارد. کارفرمایان و پیمانکاران دیگر فقط انتشار ناشی از تولید قیر و سنگدانه را بررسی نمی‌کنند و انرژی کارخانه، حمل، پخش و تراکم نیز وارد ارزیابی چرخه پروژه شده است. برقی شدن ماشین‌آلات بزرگ مرحله اجرا تعداد نقاطی را که امکان کاهش مصرف سوخت فسیلی در آنها وجود دارد افزایش می‌دهد.
استفاده از قیر اصلاح‌شده پلیمری در لایه سطحی نیز نکته مهمی است. فینیشر برقی به مخلوطی ساده‌تر یا با عملکرد پایین‌تر نیاز نداشته و توانسته هم مخلوط معمول زیرین و هم surface course دارای PMB را اجرا کند. این موضوع نشان می‌دهد فناوری محرک برقی می‌تواند با مواد متداول و مشخصات فنی موجود صنعت آسفالت ادغام شود.
در عین حال، یک عملیات موفق برای نتیجه‌گیری درباره عملکرد چندساله ناوگان کافی نیست. پروژه‌های بعدی باید دستگاه را در شیفت‌های طولانی‌تر، حجم‌های روزانه بالاتر، عرض‌های بیشتر، فصل سرد و شرایط متنوع‌تر آزمایش کنند. تنها با تکرار این نتایج می‌توان مشخص کرد ظرفیت باتری در طیف گسترده‌ای از عملیات بزرگراهی تا چه حد قابل پیش‌بینی است.
اقتصاد تعمیر و نگهداری نیز به مرور روشن خواهد شد. محرک‌های برقی بخشی از سرویس‌های مربوط به موتور دیزل را حذف می‌کنند، اما پیمانکاران باید درباره سلامت باتری، سیستم‌های ولتاژ بالا، موتورهای الکتریکی و تجهیزات شارژ تجربه عملی بیشتری به دست آورند. هزینه تعویض باتری و ارزش فروش دستگاه در سال‌های بعد نیز در تصمیم خرید ناوگان مؤثر خواهد بود.
برای کارفرمایان راه، این فناوری به‌خصوص در پروژه‌هایی که الزامات کاهش کربن، کیفیت هوا یا صدا وارد اسناد مناقصه می‌شوند جذاب‌تر خواهد شد. عملیات شبانه در نزدیکی مناطق مسکونی نمونه مشخصی است که کاهش صدای موتور و حذف اگزوز فینیشر می‌تواند ارزشی فراتر از صرفه‌جویی مستقیم در سوخت ایجاد کند.
آزمایش Essex در نتیجه از یک رونمایی محصول اهمیت بیشتری دارد. یک فینیشر تمام‌برقی در کلاس بزرگراهی وارد یک برنامه موجود روکش آسفالت شد، بیش از ۲۴۰ تن مخلوط را در دو لایه اجرا کرد، سیستم‌های برقی و صفحه اتوی فینیشر گرم‌شونده خود را بدون شارژ میان‌شیفت فعال نگه داشت و در پایان همچنان بیش از نیمی از باتری خود را در اختیار داشت. این آزمایش ثابت نمی‌کند که همه فینیشرهای دیزلی از امروز قابل جایگزینی هستند، اما یکی از اصلی‌ترین تردیدها درباره ماشین‌های برقی بزرگ را کاهش می‌دهد: اینکه آیا می‌توانند بدون توقف برای شارژ، کار واقعی تولیدی انجام دهند.
مرحله بعدی برای صنعت آسفالت تکرار همین عملکرد در مقیاس بزرگ‌تر خواهد بود. پروژه‌هایی با حجم روزانه بیشتر، شیفت‌های طولانی‌تر، عرض‌های متفاوت و شرایط جوی متنوع مشخص خواهند کرد که نتیجه Essex تا چه اندازه قابل تکرار است و آیا پس از محاسبه هزینه سرمایه، زیرساخت شارژ و میزان استفاده واقعی، مدل اقتصادی آن نیز با عملکرد فنی هم‌خوانی دارد.
اهمیت آزمایش بریتانیا در این است که یک فینیشر باتری‌برقی در عملیات واقعی بزرگراهی توانسته بیش از ۲۴۰ تن آسفالت را بدون شارژ مجدد اجرا کند و در پایان نیز ظرفیت قابل توجهی از باتری را حفظ کند. اگر این عملکرد در پروژه‌های بزرگ‌تر و با نرخ استفاده بالاتر تکرار شود، پرسش صنعت به‌تدریج از «آیا فینیشر برقی می‌تواند کار کند؟» به «در کدام پروژه‌ها جایگزینی دیزل با برق از نظر عملیاتی و اقتصادی منطقی است؟» تغییر خواهد کرد.
