Derek Mammoet SK6.000, derek darat terkuat di dunia, sekarang sepenuhnya listrik. Menurut pabrikan Belanda tersebut, derek baru ini menawarkan kemampuan tanpa emisi dan mengurangi polusi suara, serta meningkatkan keselamatan dan kebersihan proyek dengan menggunakan jaringan listrik, baterai, atau generator hidrogen – sambil tetap mampu mengangkat 3.000 ton (setara dengan lima ton beban penuh). memuat pesawat Airbus 380) hingga ketinggian 650 kaki, sama dengan bahan bakar fosil.
Derek masif juga merupakan contoh terbaru dari tren jangka panjang makhluk mekanis yang berat dan menggemparkan. Namun industri-industri yang secara tradisional melakukan polusi tidak serta merta melakukan hal tersebut karena rasa cinta terhadap para pekerjanya, takut akan kemarahan Greta Thunberg, atau untuk menyelamatkan alam. Bagi perusahaan-perusahaan ini, ada alasan yang lebih baik dari semua itu: mo-mo-money. Mereka menghemat bahan bakar (karena listrik bisa didapatkan secara gratis atau jauh lebih murah dibandingkan bahan bakar fosil), biaya perawatan (karena motor listrik lebih mudah dirawat dan dioperasikan, serta memiliki tingkat kegagalan yang lebih rendah), dan dapat melakukan berbagai hal dengan lebih cepat (karena motor tersebut menawarkan torsi lebih besar). dibandingkan mesin dieselnya). Dan hal ini sama sekali bukan hal yang buruk, mengingat manfaat dekarbonisasi yang jelas bagi seluruh umat manusia.
SK6.000 beroperasi langsung dari listrik, didukung oleh jaringan tegangan menengah yang umum tersedia di outlet listrik industri berat dan pantai pelabuhan. Untuk lokasi terpencil atau daerah dengan pasokan listrik yang tidak menentu, sistem ini bergantung pada dua kotak baterai yang menghasilkan gabungan 1.200 kWh, yang kira-kira setara dengan penggunaan energi rata-rata rumah tangga Amerika selama 40 hari. Generator hidrogen—yang mengubah elemen tersebut menjadi listrik menggunakan sel bahan bakar yang menghasilkan listrik dan uap air—adalah pilihan lain yang memungkinkan SK6.000 berfungsi bahkan tanpa infrastruktur yang signifikan.
Dalam siaran persnya, perusahaan mengatakan menyetrum SK6.000 juga meningkatkan fleksibilitas operasional crane. Paket baterai hadir dalam format kontainer pengiriman standar berukuran 20 kaki, yang menurut Mammoet mudah diangkut ke mana saja menggunakan infrastruktur yang ada. Pengujian menunjukkan dampak minimal terhadap operasional lokasi, dengan proses penyambungan diselesaikan dalam shift satu hari sementara anak timbang pengujian dikonfigurasi ulang. Niek Bezuijen, penasihat keberlanjutan global, menyatakan bahwa “elektrifikasi bukanlah masa depan yang penuh tantangan – namun dibutuhkan saat ini,” seraya menambahkan bahwa inovasi ini memungkinkan pelanggan untuk “memimpin dalam hal keselamatan, efisiensi, keberlanjutan, dan biaya.”
Industri berat beralih ke elektrifikasi
Mesin raksasa lainnya juga menjalani elektrifikasi. Perusahaan pertambangan Australia Fortescue Metals Group telah memperkenalkan Liebherr R 9400 E setahun yang lalu. Ekskavator listrik seberat 400 ton ini sepenuhnya menggunakan energi terbarukan. Kapal ini terhubung ke pembangkit tenaga surya terpisah di lokasi yang pada dasarnya memasok listrik gratis ke kapal keruk melalui kabel tegangan tinggi sepanjang 1,24 mil. Langkah ini bukan hanya tentang menghemat bahan bakar: Menurut Fortescue, motor listrik ekskavator sangat efisien dan menawarkan tenaga lebih besar dibandingkan mesin diesel, yang berarti output lebih banyak. Raksasa pertambangan ini mengklaim R 9400 E mencetak rekor selama periode pengujian awal tiga bulan dengan kapasitas parsial, menghilangkan 1 juta ton material di lokasi.
Keberhasilan pengujian tersebut membuat perusahaan memesan dua unit lagi pada bulan April lalu; berencana untuk mengganti seluruh armada ekskavator dieselnya, sehingga menghilangkan 25 juta galon konsumsi solar setiap tahunnya, setara dengan menghilangkan 250.000 ton emisi karbon dioksida setiap tahunnya. Ia juga menawarkan lebih banyak waktu kerja dan lebih dapat diandalkan, sehingga total biaya kepemilikannya hanya sebagian kecil dibandingkan biaya pembakaran internalnya.
Hal ini menyusul upaya elektrifikasi Fortescue yang lebih luas, yang juga mencakup armada truk derek dan alat berat lainnya. Truk listrik Liebherr T 264 bertenaga baterai berbobot 240 ton dan dozer pertambangan listrik PR 776 termasuk di antara 475 alat berat tanpa emisi yang direncanakan berdasarkan kemitraan senilai $2,8 miliar dengan Liebherr. “Truk listrik ini lebih andal dan produktif dibandingkan truk diesel dan memiliki teknologi pengisian cepat yang diadaptasi dari Formula E,” kata Andrew Forrest, ketua eksekutif Fortescue, seraya mencatat bahwa transisi ini akan menghemat $300 juta hingga $400 juta per tahun bagi perusahaan. biaya untuk bahan bakar truk saja.
Fortescue hanyalah salah satu dari banyak perusahaan pertambangan yang memanfaatkan elektrifikasi sebagai solusi praktis dan hemat biaya untuk mengatasi bahan bakar fosil yang mahal dan menimbulkan polusi. Penggunaan armada bergerak dalam industri bijih besi global dapat menambah permintaan listrik sebesar 20 hingga 30 terawatt-jam, menurut laporan McKinsey. Untuk memenuhi permintaan ini, perusahaan seperti Caterpillar, Komatsu, dan Liebherr memperkenalkan peralatan bertenaga baterai dan bertenaga sel bahan bakar hidrogen, seperti truk listrik baterai 793 milik Caterpillar dan truk penambangan sel bahan bakar hidrogen 930E milik Komatsu.
Dan teknologinya tidak terbatas pada tambang terbuka. Di pertambangan bawah tanah, loader listrik baterai R1700 XE Caterpillar meningkatkan kualitas udara dan mengurangi biaya ventilasi.
Adopsi di seluruh industri
Efisiensi operasional dan penghematan biaya mendorong investasi ini. Laporan McKinsey menyebutkan bahwa peralatan berlistrik mengurangi biaya energi hingga 70% dan biaya pemeliharaan sebesar 30%. Motor listrik juga menawarkan produktivitas lebih besar karena memberikan torsi instan. Artinya, mesin ini dapat menghasilkan tenaga puntir penuh secara instan, tidak seperti mesin diesel yang menghasilkan torsi secara bertahap.
Hasilnya adalah mesin dapat mengangkat barang dengan lebih cepat – dan lebih presisi – dan kendaraan dapat dengan mudah menaiki atau menuruni tanjakan yang lebih curam. Hal ini juga memungkinkan para insinyur merancang jalur landai yang lebih pendek, sehingga mengurangi waktu tempuh antar tingkat tambang. Dengan mengurangi waktu yang diperlukan untuk setiap operasi dan memungkinkan pergerakan yang lebih efisien, perusahaan dapat meningkatkan produksi secara signifikan sekaligus mengurangi biaya operasional secara keseluruhan.
Industri di luar pertambangan juga menerapkan elektrifikasi untuk meningkatkan keberlanjutan dan efektivitas biaya. Dalam bidang konstruksi, ekskavator bertenaga hidrogen 220X milik JCB menawarkan pengoperasian tanpa emisi tanpa mengurangi daya dan kinerja, sedangkan dozer D11 XE Caterpillar menggunakan sistem penggerak listrik untuk aplikasi tugas berat. Truk konstruksi sel bahan bakar hidrogen SANY mampu menempuh jarak lebih dari 500 kilometer kisaran dengan emisi knalpot nol. Dan di bidang pertanian, alat berat serba listrik dari HEVI Corp. mengurangi kebisingan dan emisi operasional, sehingga cocok untuk aplikasi perkotaan dan pedesaan.
Proses pemanasan dalam produksi industri – konsumen energi utama – dialihkan ke boiler listrik dan pompa panas yang ditenagai oleh sumber energi terbarukan, sehingga mengurangi biaya bahan bakar sekaligus mengurangi emisi gas rumah kaca. Industri perkapalan dan manufaktur baja juga menerapkan elektrifikasi, menurut laporan IBM.
Ini akan baik-baik saja
Namun tidak semuanya berguna untuk elektrifikasi industri berat. Tantangannya mencakup tingginya biaya awal untuk kendaraan baru atau modifikasi, serta infrastruktur yang sesuai seperti pembangkit listrik tenaga surya atau sel hidrogen industri, ditambah keterbatasan teknologi baterai saat ini. Hal pertama dapat diimbangi dengan penghematan bahan bakar fosil, produktivitas yang lebih tinggi, waktu kerja yang lebih lama, dan biaya kepemilikan yang lebih rendah. Namun baterai bisa menjadi tantangan. Teknologi baterai modern, seperti sistem eMine FastCharge ABB, memecahkan beberapa masalah ini dengan meminimalkan waktu henti.
Masalah utama baterai adalah biaya produksinya. Meskipun harga baterai litium-ion telah anjlok 82% dalam satu dekade terakhir, fluktuasi harga mineral penting seperti litium menimbulkan risiko terhadap proyek elektrifikasi pertambangan. menurut laporan kelompok penelitian State of Play.
Dominasi Tiongkok dalam rantai pasokan bahan-bahan baterai utama seperti litium dan kobalt, ditambah kemampuan manufakturnya, menimbulkan risiko signifikan terhadap elektrifikasi industri-industri ini dan dunia secara keseluruhan. Tiongkok menguasai 60% ekstraksi litium dunia, 77% produksi sel baterai, dan 60% produksi komponennya.
Di Kongo, tempat 70% kobalt dunia ditambang, perusahaan Tiongkok mengendalikan 80% produksinya. Beijing dapat memutus akses terhadap elemen-elemen penting ini kapan saja. Nyatanya, sudah bersiap untuk melakukan hal itu. Untuk menunjukkan kekuatannya – yang telah dikembangkan negara ini selama beberapa dekade terakhir dengan melakukan investasi besar-besaran di negara-negara berkembang yang mengendalikan penambangan bahan-bahan utama – Tiongkok baru-baru ini melarang ekspor antimon dan elemen penting lainnya menyusul larangan AS terhadap memori dengan bandwidth tinggi dari negara Asia. Harga antimon langsung naik 40 persen.
Seperti yang dikatakan Andrew Barron – Profesor Energi dan Lingkungan Rendah Karbon di Swansea University dan Ketua Yayasan Charles W di bidang Kimia – Duncan Jr. di Rice University – mengatakan kepada saya dalam sebuah wawancara video, “Tiongkok telah memenangkan perang material.” Monopoli virtualnya atas litium dan material tanah jarang membuka jalan bagi runtuhnya industri dan perekonomian ini dalam beberapa dekade.
Barron, seorang insinyur dan penemu yang memenangkan Penghargaan Material Dunia atas metodenya membuat produksi massal panel surya lebih murah, mengatakan Tiongkok pada dasarnya memonopoli produksi baterai dan semua material yang diperlukan untuk elektronik dan energi terbarukan. Dia mengatakan sangat penting bagi negara-negara Barat untuk melepaskan diri dari monopoli ini sehingga elektrifikasi industri berat dapat berlanjut dalam jangka panjang.
Cara untuk menghindari benteng Tiongkok mungkin dengan mencari sumber material baru, diplomasi atau, seperti yang diingatkan Barron kepada saya, terobosan pengembangan teknologi. Dia mengingat pidato Presiden John F. Pada tahun 1962, Kennedy mengumumkan di stadion sepak bola Universitas Rice bahwa pada akhir dekade ini, Amerika Serikat akan mengirim manusia ke bulan. “Semua maskapai penerbangan pada saat itu bertanya, ‘Bagaimana kita akan melakukannya?’ Mereka tidak tahu,” kata Baron. “Tetapi selama periode tujuh tahun itu, mereka harus menempatkan manusia di bulan.” Tentu saja, hal ini menyebabkan revolusi teknologi terbesar dalam sejarah dan gelombang insinyur dan ilmuwan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Hal yang sama bisa terjadi sekarang.
Saya yakin perusahaan-perusahaan ini akan bekerja tanpa kenal lelah untuk mewujudkan hal ini dan menyelesaikan transisi menuju masa depan serba listrik. Dan ya, Anda bisa menyebut saya sinis ketika saya mengatakan mereka tidak akan menyelamatkan planet ini karena itu adalah suatu hal Bagus namun karena, seperti yang ditunjukkan oleh semua contoh di atas, hal ini akan menjadi keuntungan besar bagi keuntungan mereka.
