CDT La electrificación de la maquinaria de construcción lleva algún tiempo en marcha, con el objetivo de reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y cumplir los ambiciosos objetivos marcados en el Acuerdo de París.
Fuente: AZO Build
Al alimentar los equipos de construcción con baterías eficientes y duraderas, la industria reduce la dependencia de los combustibles fósiles, minimiza la contaminación acústica y consigue una mayor flexibilidad operativa. He aquí cómo la tecnología de las baterías está cambiando el sector de la construcción e impulsando la innovación en todo el mundo.
El auge de la construcción con baterías
La integración de equipos alimentados por baterías en la construcción ofrece ventajas significativas. La maquinaria diésel tradicional, aunque fiable, emite gases de efecto invernadero y genera mucho ruido. Las alternativas alimentadas por baterías ofrecen un funcionamiento más silencioso, lo que las hace ideales para proyectos de construcción urbana en los que se aplican restricciones acústicas durante las horas nocturnas. Además, la adopción de energías renovables para recargar estas baterías mejora aún más su sostenibilidad.1,2
Los equipos eléctricos también requieren menos mantenimiento debido al menor número de piezas móviles, lo que reduce los costes operativos y aumenta la eficiencia. Estas ventajas hacen que la tecnología de las baterías no sólo sea responsable con el medio ambiente, sino también económicamente viable.1,2
Infraestructuras sostenibles alimentadas por baterías: casos prácticos
Varios grandes proyectos de infraestructuras han adoptado equipos alimentados por baterías para alcanzar objetivos de sostenibilidad y garantizar un trabajo ininterrumpido.
Proyecto de tren de alta velocidad HS2 de Londres, Reino Unido
El proyecto de tren de alta velocidad HS2 está revolucionando la construcción en el Reino Unido, haciendo hincapié en la sostenibilidad. Para las tareas de excavación de túneles y movimiento de tierras en zonas urbanas se están utilizando excavadoras y grúas alimentadas por baterías. Estas máquinas reducen considerablemente la contaminación acústica, algo crucial para trabajar cerca de zonas residenciales, y garantizan el cumplimiento de las estrictas normas sobre emisiones.
El HS2 también emplea fuentes de energía renovables para recargar las baterías, lo que minimiza aún más la huella de carbono del proyecto. Esta integración de tecnologías limpias respalda el objetivo del gobierno británico de lograr emisiones netas cero para 2050, y demuestra cómo los proyectos de infraestructuras a gran escala pueden aprovechar la tecnología de las baterías para obtener beneficios tanto medioambientales como operativos.3
The Line en NEOM, Arabia Saudí
The Line, una revolucionaria ciudad lineal inteligente dentro de NEOM, utiliza equipos de construcción alimentados por baterías para cumplir su visión de cero emisiones. Se emplean grúas, cargadoras y hormigoneras totalmente eléctricas para minimizar el impacto ecológico sin dejar de avanzar las 24 horas del día. El duro entorno desértico exige soluciones de baterías robustas, lo que impulsa innovaciones en el almacenamiento de energía resistente al calor.
Además, la energía solar se utiliza para recargar los equipos, creando un sistema sostenible de circuito cerrado. Este enfoque no solo se ajusta a los objetivos de Arabia Saudí Visión 2030, sino que también sirve de modelo mundial para integrar la tecnología avanzada de baterías en proyectos de desarrollo urbano a gran escala4.
Proyecto de tren de alta velocidad de California, Estados Unidos
El proyecto de tren de alta velocidad de California es un ejemplo excelente de incorporación de equipos alimentados por baterías para cumplir estrictas normas medioambientales. Desde excavadoras eléctricas hasta taladradoras a batería, estas máquinas funcionan silenciosamente, facilitando los turnos nocturnos cerca de zonas residenciales y comerciales. El proyecto está concebido para conectar grandes ciudades reduciendo al mismo tiempo la dependencia de los combustibles fósiles en la construcción y el eventual funcionamiento de los trenes.
Un aspecto único es el uso de estaciones de baterías portátiles in situ, que garantizan la continuidad de las operaciones incluso en zonas remotas. Esta iniciativa demuestra cómo la tecnología de las baterías contribuye tanto a los objetivos inmediatos de la construcción como a otros más amplios de sostenibilidad, al reducir las emisiones de carbono a lo largo del ciclo de vida del proyecto5.
Túnel Thames Tideway, Reino Unido
El túnel Thames Tideway, el ambicioso proyecto de «superalcantarillado» de Londres, integra equipos de construcción alimentados por baterías para funcionar eficazmente las 24 horas del día. Las excavadoras y grúas eléctricas reducen el ruido y la contaminación atmosférica, garantizando el cumplimiento de la estricta normativa medioambiental en zonas densamente pobladas. Dado que algunos tramos del túnel se construyen bajo zonas residenciales, la maquinaria a batería minimiza las molestias durante las operaciones nocturnas.
También se utiliza energía renovable para recargar los equipos, en consonancia con los objetivos de sostenibilidad del proyecto. Este enfoque innovador no sólo acelera los plazos del proyecto, sino que también demuestra el compromiso del Reino Unido con métodos de construcción más limpios para afrontar los retos críticos de las infraestructuras urbanas6.
Líderes de la tecnología de baterías en la construcción
El sector de la construcción está experimentando una importante transformación impulsada por empresas innovadoras que lideran el sector de los equipos alimentados por baterías. Estos pioneros están mejorando la eficiencia y la sostenibilidad en las obras.
Caterpillar, por ejemplo, ha introducido una amplia gama de equipos de construcción eléctricos de batería, incluidas excavadoras y cargadoras compactas. Su gama incluye modelos como la miniexcavadora 301.9, la excavadora mediana 320, la cargadora de ruedas mediana 950 GC y la cargadora de ruedas compacta 906. El énfasis de Caterpillar en los paquetes de baterías modulares ofrece a los operadores la flexibilidad de personalizar los requisitos energéticos para tareas específicas, promoviendo tanto el rendimiento como la sostenibilidad a lo largo del ciclo de vida de los equipos.
Volvo CE es otro actor clave en este cambio hacia la maquinaria eléctrica. Su gama de equipos compactos eléctricos está diseñada para proyectos urbanos, centrándose en las bajas emisiones y el funcionamiento silencioso. Modelos como la excavadora de ruedas eléctrica EWR150 y la excavadora compacta eléctrica ECR25 destacan en la navegación por espacios reducidos al tiempo que minimizan la contaminación acústica. Además, Volvo CE ha presentado la PU40, una unidad de potencia móvil con una capacidad de 40 kWh que puede cargar diversos equipos in situ. Este compromiso con la sostenibilidad y la eficiencia posiciona a Volvo CE como líder en soluciones para la construcción urbana.
Komatsu también está avanzando en la tecnología de baterías, haciendo hincapié en la durabilidad y la alta densidad energética de sus equipos eléctricos para la construcción. Sus ofertas incluyen la excavadora totalmente eléctrica PC138E-11 y la miniexcavadora eléctrica PC33E-6. En particular, la PC138E-11 cuenta con una robusta batería de iones de litio de 225 kWh que permite prolongar las horas de funcionamiento al tiempo que garantiza un rendimiento óptimo en condiciones exigentes. El enfoque de Komatsu en la eficiencia hace que sus máquinas sean adecuadas para diversos terrenos.
Hitachi Construction Machinery también ha entrado en el mercado de los equipos eléctricos con la miniexcavadora a batería ZX55U-E3, diseñada específicamente para ofrecer un rendimiento óptimo en espacios reducidos. Esta innovación refleja la dedicación de Hitachi a satisfacer las necesidades cambiantes de las obras de construcción modernas.
Juntos, estos líderes de la industria no sólo están ampliando sus carteras de equipos eléctricos para la construcción, sino que también están impulsando la transición hacia prácticas más sostenibles en la construcción. Sus innovaciones mejoran la eficiencia operativa al tiempo que reducen significativamente las emisiones, contribuyendo a un futuro más ecológico para la industria.
El impacto de la tecnología de las baterías en la construcción
La tecnología de las baterías está teniendo una enorme repercusión en el sector de la construcción, sobre todo porque permite trabajar las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Una de las principales ventajas es la posibilidad de trabajar continuamente sin el ruido y las emisiones asociadas a la maquinaria diésel tradicional. Los equipos alimentados por baterías funcionan silenciosamente, lo que permite a los equipos de construcción ampliar sus horas de trabajo hasta la noche o en zonas sensibles al ruido. Esta capacidad acelera los plazos de los proyectos y aumenta la productividad general.
Además de facilitar las operaciones las 24 horas del día, la tecnología de baterías mejora la sostenibilidad en la construcción. Al reducir la dependencia de los combustibles fósiles, la maquinaria eléctrica disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que ayuda a las empresas a cumplir sus objetivos medioambientales. Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) proporcionan una fuente de energía fiable que puede integrarse con opciones de energía renovable, optimizando la gestión de la energía en las obras.
El cambio a la maquinaria a batería también mejora la seguridad y la comodidad de los trabajadores. Los equipos eléctricos eliminan los nocivos humos diésel y reducen significativamente los niveles de ruido, creando un entorno de trabajo más saludable. Esta atención a la seguridad es esencial para mantener la productividad y proteger al mismo tiempo el bienestar de las cuadrillas de construcción.
Además, la tecnología de baterías ofrece flexibilidad para proyectos en lugares remotos donde el acceso a la electricidad puede ser limitado. Las unidades de energía móviles pueden suministrar energía para diversas actividades de construcción, lo que permite a los equipos acometer proyectos ambiciosos independientemente de su ubicación.2
Innovaciones para superar los retos de la construcción con baterías
Aunque prometedores, los equipos de construcción impulsados por baterías se enfrentan a retos como la limitada capacidad de las baterías, los largos tiempos de carga y los elevados costes iniciales. Sin embargo, los fabricantes están trabajando para resolver estos problemas con soluciones innovadoras:
- Mejorar la densidad energética: Los investigadores están desarrollando baterías de nueva generación, como las tecnologías de estado sólido y de litio-azufre, para mejorar la densidad energética y ampliar las horas de funcionamiento.1,2 Por ejemplo, Fortescue y Liebherr han desarrollado conjuntamente un cargador rápido de CC de 6 MW capaz de cargar una batería de 1.900 kWh en un camión de transporte de 230 toneladas en menos de 30 minutos.
- Tecnología de carga rápida: Los avances en los sistemas de carga ultrarrápida están minimizando el tiempo de inactividad y aumentando la productividad. Volvo Construction Equipment y Portable Electric han presentado la PU130, una unidad de carga móvil que puede recargar rápidamente los equipos durante la pausa para comer.1,2 Esto significa que los trabajadores pueden prestar servicio durante toda la jornada laboral sin interrupciones operativas.
- Reducción de costes: El coste total de propiedad de los equipos eléctricos de construcción es cada vez más favorable. Las máquinas eléctricas de batería tienen costes de mantenimiento y funcionamiento más bajos, sin cambios de aceite, reconstrucciones del motor o la transmisión y menos piezas móviles. A medida que los precios de las baterías siguen cayendo por debajo de 400 $/kWh, mejora la viabilidad económica de los equipos eléctricos de construcción.1,2
Los esfuerzos de colaboración impulsan la integración de las baterías
La integración de la tecnología de baterías en la construcción se ve reforzada por la colaboración entre fabricantes de equipos, proveedores de energías renovables e instituciones de investigación. Estas asociaciones son esenciales para impulsar la adopción de maquinaria eléctrica.
Un ejemplo notable es la colaboración entre Volvo y Northvolt. Juntos están trabajando en el establecimiento de una nueva planta de fabricación de baterías en Gotemburgo (Suecia), cuyo objetivo es producir baterías sostenibles con una capacidad potencial anual de hasta 50 GWh. Esta asociación no sólo mejora la producción de baterías, sino que también reduce significativamente el impacto ambiental asociado al abastecimiento de materiales.
Los gobiernos también están desempeñando un papel crucial en esta transición al ofrecer subvenciones y ayudas para apoyar la adopción de maquinaria eléctrica. En el Reino Unido, por ejemplo, el Department for Business Energy and Skills concedió una subvención por valor de 407.112 libras a Danfoss Power Solutions para acelerar la electrificación de la maquinaria de construcción. Esta financiación ayudará a desarrollar tecnologías de nueva generación que promuevan la sostenibilidad.
Además, organizaciones mundiales como la Agencia Internacional de la Energía (AIE) abogan por políticas que normalicen el uso de equipos alimentados por baterías en toda la industria. Estos esfuerzos de cooperación garantizan que los avances tecnológicos se apliquen con rapidez y eficacia.
Estos esfuerzos de cooperación garantizan que los avances tecnológicos se apliquen rápidamente, creando un impulso unificado hacia una industria de la construcción más limpia y eficiente.
Conclusión
La electrificación de la maquinaria de construcción es un paso importante hacia una industria más sostenible y eficiente. Mediante la transición a equipos alimentados por baterías, los proyectos de construcción pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, minimizar la contaminación acústica y mejorar la flexibilidad operativa. Este cambio no sólo se ajusta a los objetivos globales de sostenibilidad, sino que también ofrece ventajas económicas gracias a la reducción de los costes de mantenimiento y al aumento de la eficiencia.
A medida que la industria avanza, las partes interesadas deben participar activamente en esta transición. Invertir en la formación de los trabajadores, explorar oportunidades de financiación para la maquinaria eléctrica y abogar por políticas de apoyo son pasos cruciales. Al adoptar ahora la tecnología de las baterías, los profesionales de la construcción pueden liderar el avance hacia un futuro más sostenible, al tiempo que mejoran la eficiencia operativa y reducen el impacto medioambiental.
Referencias y lecturas complementarias
- Huang, X. et al. (2024). Prospects for purely electric construction machinery: Mechanical components, control strategies and typical machines. Automation in Construction, 164, 105477. DOI:10.1016/j.autcon.2024.105477. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926580524002139
- Mocera, F., & Somà, A. (2022). Chapter 4: A review of hybrid electric architectures in construction, handling and agriculture machines. New Perspectives on Electric Vehicles, 49. https://www.google.co.in/books/edition/New_Perspectives_on_Electric_Vehicles/jtFuEAAAQBAJ
- The UK’s first fully electric crawler cranes start work on HS2 as the project moves towards diesel free construction sites. (2022). HS2 News and Information. https://mediacentre.hs2.org.uk/news/the-uks-first-fully-electric-crawler-cranes-start-work-on-hs2-as-the-project-moves-towards-diesel-free-construction-sites
- THE LINE: a revolution in urban living. NEOM: Made to Change. https://www.neom.com/en-us/regions/theline
- Sustainability Practices. California High Speed Rail. https://hsr.ca.gov/programs/green-practices-sustainability/
- An electric Hydrofraise® on the Tideway project in London. CORPORATE SB – The world leader in foundations and soil technologies. https://www.soletanche-bachy.com/en/united-kingdom-spotlight-on-the-hydrofraise-in-action-on-the-tideway-project/
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