caminhões net-zero? Sim, é possível.

Heavy industries like Mineração e Agricultura estão assumindo compromissos ambiciosos para reduzir suas emissões de gases de efeito estufa. Mas as frotas de caminhões a diesel que essas empresas usam-tudo de transportadores de 300 toneladas nos locais de mineração até os trailers do trator de rodas nas rodovias-são uma fonte primária de CO ₂. Todos esses veículos queimam diesel, representando uma grande parte da pegada ambiental geral das indústrias. A menos que as empresas se comprometam a eliminar ou reduzir o diesel, elas simplesmente não atingem seus alvos de zero líquido. O principal argumento? Não é fácil deslocar o diesel

We recently analyzed alternative fuels to determine how they could perform in a range of trucks and applications. The key takeaway? It’s not easy to displace diesel in transporte e logística ou em outras indústrias que requerem equipamentos pesados, mas é possível, através de duas amplas opções que as empresas podem aplicar individualmente ou juntas:

• velocidade e facilitar - mas a um custo. Requisitos de complexidade e tempo. viável. Determinou que poderia remover mais de 6 megatons de CO Companies that want to make a change today can implement a straightforward switch to sustainable biodiesel using the same vehicle fleets and infrastructure, provided they are willing to pay higher fuel costs.
• Lower Cost but Greater Complexity and Time Requirements. Companies that want to keep costs low can eliminate diesel, but the process will take longer, be more complex, and rely on new technology for alternative fuels, infrastructure, and vehicles.

A global mining company weighed these two options for its fleet and proactively engaged with its OEM and energy suppliers to understand which technologies were technically feasible and commercially viable. It determined that it could remove more than 6 megatons of CO ₂ por ano, 20 anos antes do planejado - é igual a eliminar quase 1,5 milhão de carros de passageiros. De fato, se eles levam a sério o combate às mudanças climáticas, eles

Companies don’t have to wait until 2050 to eliminate diesel. In fact, if they are serious about combating climate change, they não podem Espere. Diferentes aplicações e indústrias têm requisitos operacionais individualizados - cargas e distâncias variáveis, sejam elas usadas nas estradas ou fora das estradas -, mas o diesel é um combustível universalmente aplicável. emissões para mineração e 35% para agricultura. Além disso, a substituição de diesel é desafiadora, exigindo uma abordagem em nível de sistemas que inclua não apenas tipos diferentes de combustível, mas também novos trabalhos de força e sistemas de combustível a bordo. As empresas também devem considerar toda a infraestrutura de combustível - como dutos, tanques de armazenamento e estações de reabastecimento e recarga - que precisarão ser atualizadas. Cada um apresenta compensações para os operadores de frota, mas os benefícios podem ser impressionantes. Em particular, existem quatro alternativas que as empresas devem considerar. (Consulte a exposição.)

Why Diesel Is Hard to Replace

Diesel is widely used in heavy industries for good reason: it’s cheap, energy dense, and readily available through established infrastructure. Different applications and industries have individualized operational requirements—variable payloads and distances, whether they’re used on or off roads—but diesel is a universally applicable fuel.

Because it is relied on across so many industries, diesel combustion represents a huge share of overall emissions, comprising up to 40% of all CO₂ emissions for mining and 35% for agriculture. Moreover, replacing diesel is challenging, requiring a systems-level approach that includes not just different types of fuel but also new powertrains and onboard fuel systems. Companies must also consider all the fuel infrastructure—like pipelines, storage tanks, and refueling and recharging stations—that will need to be upgraded.

Fortunately, several diesel alternatives exist already, and others are under development. Each presents tradeoffs for fleet operators, but the benefits can be striking. In particular, there are four alternatives that companies should consider. (See the exhibit.)

eletricidade verde. A eletricidade verde pode ser usada diretamente ou utilizada para alimentar os processos industriais necessários para gerar outros combustíveis alternativos. A energia elétrica da bateria gerada a partir de fontes renováveis ​​é viável para carros de passageiros de propriedade privada, que geralmente ficam sem uso por uma parte de um determinado dia. Portanto, eles são fáceis de carregar e não operam nem perto do limite de carga útil (o que significa que as baterias pesadas não são um problema). Por outro lado, o peso da bateria e o tempo de recarga necessários para equipamentos e veículos pesados ​​- e sua necessidade de operar perto da carga útil máxima e operar por longos períodos entre recarregar - faz com que a energia da bateria seja uma opção mais desafiadora. One potential fuel source is energy derived from renewable sources such as wind and solar. Green electricity can be used directly or utilized to power the industrial processes required to generate other alternative fuels. Battery electric power generated from renewable sources is viable for privately owned passenger cars, which often sit unused for a portion of a given day. They are therefore easy to charge and don’t operate at anywhere near their payload limit (meaning heavy batteries aren’t an issue). By contrast, the weight of the battery and recharging time needed for heavy equipment and vehicles—and their need to operate close to their maximum payload and operate for long periods between recharging—makes battery electric power a more challenging option.

Algumas soluções alternativas oferecem soluções de nicho. Por exemplo, veículos pesados ​​que operam em rotas altamente previsíveis-como caminhões de mineração profunda-podem ser alimentados por cabos elétricos aéreos que permanecem em contato direto com o veículo, semelhante aos sistemas de trilho leves usados ​​em algumas cidades. Onde funciona, esta é uma ótima solução. No entanto, não funcionará em todos os lugares ou em todos os veículos, e a instalação das linhas de energia requer investimento de capital adicional. Se esse processo for alimentado por fontes de energia renovável, como eólica ou solar, o resultado é o hidrogênio neutro em carbono ("verde"), que pode ser queimado em motores especializados de combustão interna ou usados ​​para alimentar células de combustível de hidrogênio. Os veículos de passageiros de células de combustível estão disponíveis hoje e fornecem faixas mais longas e reabastecimento mais rápido que os veículos elétricos, tornando-os uma solução preferida para caminhões de longo curso nas rodovias. No entanto, o hidrogênio é significativamente menos denso de energia do que os biocombustíveis sustentáveis ​​e o e-diesel (o que significa que requer um tanque de combustível maior e tempos de reabastecimento mais longos que o diesel) e, portanto, apresentam desafios para veículos ou equipamentos em que a produtividade e a carga útil são a matéria de gama. (HVO), que é produzido pelo processamento de óleos vegetais ou gorduras animais e diesel verde, que é produzido pelo processamento de resíduos de biomassa, como resíduos de culturas, madeira e serragem. Ambos podem substituir o diesel nas frotas atuais sem a necessidade de alterações nos motores ou na infraestrutura de armazenamento, mas atualmente são muito mais caros que o diesel. Eles podem, no entanto, reduzir as emissões em até 90%. (Eles não eliminam totalmente as emissões porque ainda exigem alguma energia para produzir, mas a maior parte de sua pegada de carbono já foi contabilizada em outros ciclos de vida do setor.)

Green Hydrogen. Hydrogen can be produced using water as a feedstock through an industrial process known as electrolysis. If that process is powered by renewable energy sources such as wind or solar, the result is carbon-neutral (“green”) hydrogen, which can be burned in specialized internal combustion engines or used to power hydrogen fuel cells. Fuel cell passenger vehicles are available today and provide longer ranges and faster refueling than electric vehicles, making them a preferred solution for long-haul trucking on highways. However, hydrogen is significantly less energy dense than sustainable biofuels and e-diesel (which means that it requires a larger fuel tank and longer refueling times than diesel) and therefore presents challenges for vehicles or equipment where productivity and payload matter.

Sustainable Biofuels. A range of sustainable biofuels are entering the market, including hydrotreated vegetable oil (HVO), which is produced by processing waste vegetable oils or animal fats, and green diesel, which is produced by processing biomass waste such as crop residues, wood, and sawdust. Both can replace diesel in current fleets without requiring changes to engines or storage infrastructure, but they are currently far more expensive than diesel. They can, however, reduce emissions by up to 90%. (They do not fully eliminate emissions because they still require some energy to produce, but the bulk of their carbon footprint has already been accounted for in other industry lifecycles.)

Além do custo, os biocombustíveis sustentáveis ​​apresentam dois desafios. A primeira é a importância de garantir que matérias-primas sejam de origem ética (para manter um resultado sustentável e positivo), embora alguns sistemas estejam surgindo para fornecer garantem "rastreabilidade" aos usuários finais. O segundo é o fornecimento. Prevê -se que a produção atinja 570 milhões de barris até 2030, mas isso representa apenas uma pequena proporção do diesel consumido em mineração, agricultura e frete rodoviário. Além disso, outras indústrias difíceis de abate competem cada vez mais pela mesma matéria-prima usada para HVO (como a crescente demanda por combustível sustentável da indústria de aviação), então Os suprimentos quase certamente serão restritos .

E-Diesel. Produzir em escala deve ser possível assim que o início da década de 2030, e é improvável que o e-diesel enfrente os mesmos problemas de escala que o biocombustível sustentável, uma vez que as matérias-primas-dióxido de carbono, água e energia renovável-estão mais prontamente disponíveis. O E-Diesel é uma solução direta para OEMs e operadores de veículos, porque é compatível com os atuais motores de combustão interna e infraestrutura. No entanto, como o HVO e o diesel verde, é previsto que custe o dobro do diesel em 2030. A carbon-neutral synthetic form of diesel, e-diesel can be produced from carbon dioxide, water, and renewable energy. Producing it at scale should be possible as soon as the early 2030s, and e-diesel is unlikely to face the same scale issues as sustainable biofuel, since the feedstocks—carbon dioxide, water, and renewable energy—are more readily available. E-diesel is a straightforward solution for OEMs and vehicle operators, because it is compatible with current internal combustion engines and infrastructure. However, like HVO and green diesel, it is forecast to cost twice as much as diesel in 2030.

Overall, most green electricity and green hydrogen solutions will require more frequent refueling, larger fuel tanks, or both. In addition, there is an inverse relationship between CO ₂ Desempenho e complexidade operacional. As soluções que têm um custo menor por tonelada de CO ₂ Abatido provavelmente serão mais difíceis de implementar. As células a combustível de hidrogênio são um bom exemplo. A tecnologia possui promessas significativas como uma maneira de eliminar praticamente o CO ₂ emissions—assuming the production processes are powered by renewable energy—but it would also require completely new engine designs and infrastructure for distribution, storage, and refueling.

Two Potentials Path Forward

To understand what’s possible in terms of technology and commercial viability, we recently analyzed the range of alternate energy sources and weighed them across four criteria: operational complexity, fuel performance, financial considerations (including capex, opex, and fleet replacement cycles), and overall environmental performance. We also talked to vehicle OEMs, engine manufacturers, oil and gas companies, governments, and fleet operators in a range of industries: mining, agriculture, and logistics.

Com base nessa análise, acreditamos que a transição do diesel é possível e que isso pode ser feito mais rápido do que a sabedoria convencional pode sugerir-providenciou que as empresas podem fazer compensações bem informadas. Eles podem escolher entre dois caminhos: se afastarem rapidamente do diesel, mas pagam mais inicialmente ou migram mais gradualmente para fontes alternativas de combustível, mas lidam com mais complexidade.

velocidade e facilidade - mas a um custo. Os biocombustíveis como HVO ou diesel verde estão disponíveis hoje e podem ser usados ​​nos motores de veículos existentes, não exigindo alterações nas frotas ou na infraestrutura e na transição limitada da força de trabalho. Essa abordagem permite que as empresas gerem ganhos ambientais a partir de hoje. Essa diferença provavelmente diminuirá ao longo do tempo, devido a efeitos de escala e outras eficiências, além de incentivos, impostos e regulamentos aumentados em alguns mercados, mas ainda apresenta um desafio para as empresas que desejam tomar medidas imediatas. 15 anos. Entre agora, as empresas podem começar a implementar essas soluções à medida que estiverem disponíveis, mas provavelmente precisarão aceitar maior complexidade em várias dimensões. Por exemplo, a energia elétrica da bateria será uma opção para caminhões ou captadores de utilidade leve, mas as empresas precisarão de outras soluções, como células de combustível de hidrogênio para veículos mais pesados. Eles também precisarão entender as implicações de custo de diferentes tecnologias, juntamente com o tempo: quais tecnologias estarão prontas, como os custos para tecnologias inovadoras caem ao longo do tempo e essas soluções podem ser sincronizadas com os ciclos de substituição de frota? Verde. Diferentes organizações podem optar por aplicar ambas as abordagens, dependendo de sua linha do tempo, requisitos operacionais e outros fatores. (Consulte “Indústrias diferentes, soluções diferentes.”) Companies that want to move away from diesel immediately can transition to biofuel that is ethically sourced. Biofuels such as HVO or green diesel are available today and can be used in existing vehicle engines, requiring no changes to fleets or infrastructure and limited transition of the workforce. This approach allows companies to generate environmental gains starting today.

The catch with this approach is cost: HVO is two to four times more expensive than diesel. That difference will likely shrink over time, due to scale effects and other efficiencies, along with increased incentives, taxes, and regulations in some markets, but it still presents a challenge for companies that want to take immediate action.

Lower Cost but Greater Complexity and Time Requirements. With the right collaboration between energy producers and vehicle OEMs, net-zero solutions for heavy trucks will be commercially available in the next 10 to 15 years. Between now and then, companies can begin to implement these solutions as they become available, but they will likely need to accept increased complexity in several dimensions.

First, if the goal is lowest cost, companies probably won’t be able to use a single fuel for all vehicles and all applications. For example, battery electric power will be an option for light-utility trucks or pickups, but companies will need other solutions such as hydrogen fuel cells for heavier vehicles.

In addition, companies need to assess risks by asking some critical questions: which technologies are field tested and proven, which fuel supply chains are secure, and how can refueling downtime be minimized? They will also need to understand the cost implications of different technologies, along with timing: which technologies will be ready, how will costs for innovative technologies decline over time, and can those solutions be synchronized to fleet replacement cycles?

For companies that can manage these complexities, there is a clear competitive advantage to being first to market: they may be able to charge a price premium to customers for products that are truly green.

Notably, these two paths are not mutually exclusive. Different organizations may opt to apply both approaches depending on their timeline, operational requirements, and other factors. (See “Different Industries, Different Solutions.”)

Uma necessidade de colaboração proativa

Independentemente de qual caminho segue uma empresa, ela também deve colaborar com OEMs, fornecedores de energia, governos, clientes e até concorrentes. Para equipes de gerenciamento de proprietários e operadores de frotas, co-criar o mercado dessa maneira requer foco em três prioridades principais-e continuar a reavaliar com o tempo à medida que as tecnologias evoluem.

Introdução agora. Consequentemente, as empresas precisam tomar decisões informadas sobre como cumprirão as metas intermediárias e de emissões no estado final. Perguntas a serem consideradas incluem: The gradual evolution in fuel and vehicle technology means that the transition to cleaner fuels will happen over time, rather than through a single transformation. Accordingly, companies need to make informed decisions on how they will meet interim and end-state emission targets. Questions to consider include:

• Qual estratégia vamos buscar: simplicidade operacional ou custo mais baixo?
• Do we need a single solution for different vehicles and applications across the entire business, or can we mix and match?
• What is the total cost of ownership for each solution, factoring in fuel, new fleets, new workforce skills, and the storage and refueling infrastructure required for different solutions? When we factor in productivity elements such as vehicle operational time, how does this change the cost equation?
• How can I synchronize my fleet replacement cycles and interim emissions targets with various technologies as they become available?

Putting the Enablers in Place. Mesmo depois que as empresas escolherem tecnologias específicas, elas precisam planejar a transição em termos de coordenar pilotos, recolhendo a força de trabalho, protegendo os novos contratos de frota e fornecimento de combustível e construindo armazenamento no local e infraestrutura de reabastecimento. Por exemplo, se uma empresa optar por eletricidade renovável ou hidrogênio verde, nossa análise descobriu que a demanda de eletricidade por uma única frota ou local aumentaria em até dez vezes. Isso significa que as empresas devem considerar cuidadosamente como acessarão um aumento tão significativo na potência renovável.

Forging the Right Partnerships. Resolvendo esses desafios exigirá que as empresas sejam parceiras com OEMs, fornecedores de energia, empresas de petróleo e gás, sindicatos e até colegas do setor, a fim de encontrar soluções mais coesas e adequadas. Construir parcerias em toda a cadeia de valor para veículos e equipamentos pesados ​​permitirá que as partes interessadas juntem recursos, combinem conhecimentos, co-investem de maneiras que minimizem os riscos associados a investimentos de alto custo fixo e entrem resultados sustentáveis ​​em escala mais rapidamente. Atinge esse objetivo sem abordar o diesel que eles queimam atualmente em sua frota de caminhões e equipamentos. Nossa pesquisa mostra que a eliminação do diesel é uma meta viável se as empresas estiverem dispostas a pagar mais por mudanças rápidas ou fazer ajustes a um ritmo gradual e um custo razoável, mas com complexidade adicional. Independentemente de qual caminho uma empresa escolhe, os líderes devem estar dispostos a considerar trocas complexas e tomar medidas deliberadas para mudar. Com a mentalidade certa, as empresas podem começar a repensar sua frota hoje e se colocar em um caminho direto para um amanhã mais sustentável.

Industrial and agricultural companies have high aspirations to reduce their CO₂ emissions, but they won’t achieve that goal without addressing the diesel they currently burn in their truck and equipment fleet. Our research shows that eliminating diesel is a feasible goal if companies are willing to either pay more for rapid change or make adjustments at a gradual pace and reasonable cost but with added complexity. Regardless of which path a company chooses, leaders must be willing to consider complex tradeoffs and take deliberate steps to change. With the right mindset, companies can begin rethinking their fleet today and put themselves on a direct path to a more sustainable tomorrow.