Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Construcción: hacia un sector más descarbonizado
El congreso ‘Construyes!’ abordó en Smopyc el papel de la electrificación y el hidrógeno para afrontar la transición energética en el sector de la construcción.
Empresas fabricantes, proveedores de maquinaria, socios tecnológicos, instituciones, asociaciones y organizaciones sectoriales acudieron a ‘Construyes!' Bajo el lema ‘Mirando hacia el futuro de la construcción: hidrógeno y electrificación’ y organizado por Anmopyc, CNC, Itainnova, PTEC y Seopan, abordó los cambios en los que está inmerso el sector de la construcción para afrontar la transición energética.
Un largo camino
Un dumper íntegramente eléctrico, capaz de cargar 1.500 kg en su tolva giratoria, para descargar tierra, escombros u otros materiales hacia cualquier ángulo con un simple movimiento de ‘joystick’, ha ganado este año el premio Smopyc Oro en la categoría Nuevos Desarrollos de Maquinaria. Lo produce Ausa, fabricante de vehículos industriales compactos todoterreno y es prueba de que la transición energética en el sector de la construcción sigue avanzando.
‘Mirando hacia el futuro de la construcción: hidrógeno y electrificación’ fue el lema de la sexta edición del congreso ‘Construyes!’, celebrado el pasado viernes 24 de noviembre, en el marco del Salón Internacional de Maquinaria de Obras Públicas, Construcción y Minería, Smopyc 2023. En la lucha contra el cambio climático, es clave la descarbonización de un sector, el de la construcción, que contribuye de forma muy importante a la economía mundial, pero también a las emisiones globales de dióxido de carbono.
Desde ANMOPYC (Asociación Española de Fabricantes de Maquinaria para Construcción, Obras Públicas y Minería), su director técnico, Sergio Serrano, pone cifras a esta afirmación: "El sector de la construcción representa aproximadamente el 37% de las emisiones mundiales de CO₂, lo que la convierte en una de las industrias que más contribuyen al calentamiento global. Un 16% de las emisiones mundiales de CO₂ correspondería a carbono embebido, que es aquel que está incorporado en los materiales del edificio, el generado por el trasporte de dichos materiales y durante los trabajos de construcción". En lo que respecta al carbono operacional, "la gran cantidad de maquinaria móvil que funciona con motor diésel es una fuente significativa de emisiones de gases de efecto invernadero".
Dentro de la estrategia de descarbonización del sector, señala Serrano, "los primeros esfuerzos se están enfocando en reducir el carbono operacional y, ahí, la maquinaria desempeña un papel crucial". Los fabricantes "llevan tiempo incorporando soluciones tecnológicas para mejorar la eficiencia energética de sus máquinas y, en consecuencia, reducir el consumo de combustible y de emisiones". Pero el verdadero cambio vendrá de "la introducción de nuevas fuentes de energía alternativas, como los biocombustibles, los efuels, la electrificación o el hidrógeno, que comienza a ser una realidad y, desde luego, es un proceso imparable". Entre las cuestiones a solventar, menciona reducir los costes de estos nuevos vectores energéticos e intensificar su producción, facilitar su transporte y suministro a la obra, madurar las tecnologías para lograr precios competitivos y establecer incentivos para renovar el parque actual de maquinaria.
Para Fernando Arteche, responsable del equipo de Sistemas Eléctricos Sostenibles de Itainnova, la electrificación de maquinaria en España "está avanzando poco a poco". Depende mucho del tipo de máquina o sistema que se quiera electrificar: "Las máquinas de baja potencia o pequeñas han recorrido este camino hace tiempo, y en la actualidad están en una segunda fase, la de hacerlas funcionar con baterías"; sin embargo, para grandes potencias, la cosa cambia: "El proceso de electrificación es más complejo y hay algunas limitaciones, no solo técnicas, sino también de coste".
Mientras para máquinas pequeñas, "la principal fuente de energía serán las baterías", para máquinas pesadas, "sin ninguna duda, la solución será el hidrógeno. El principal problema –considera– es que un sistema propulsado por hidrógeno no es nada simple ni nada barato".
Efectivamente, los primeros ejemplos provienen mayoritariamente de la maquinaria ligera, como el caso de la zaragozana Enarco, con su vibrador de hormigón E-Bat. En el sector de maquinaria de construcción español "la electrificación es incipiente", indica David Díez, de Desarrollo de Negocio de Itainnova. "Esta transición energética es lenta pero ineludible". El hidrógeno es "la gran esperanza, aunque su aplicación solo tendrá sentido, al menos en el medio plazo, en las máquinas pesadas –coincide Díez–. Antes de empezar a hibridar máquinas con pila de combustible, hay fabricantes que ya están probando motores que queman hidrógeno o biocombustibles. El futuro vendrá marcado por estos dos vectores energéticos y, sobre todo, por máquinas impulsadas por baterías eléctricas cargadas con energías renovables".
Sobre la futura red eléctrica en una obra de construcción habló en ‘Construyes!’ Bárbara Gregorio, de Atlas Copco. Desde su punto de vista, "la nueva foto que ofrecerán las obras de construcción más pronto que tarde en todas las ciudades de Europa incluirá los sistemas de almacenamiento como nueva fuente principal energética para vehículos eléctricos o de recarga, así como el uso de nuevos sistemas de placa solar sencillos de montar y compactos".
Con los sistemas de monitorización de Atlas Copco, hacen seguimiento con sus clientes de los ahorros en diésel que pueden conseguir implantando soluciones híbridas, "por supuesto, los resultados varían mucho según la aplicación y uso, pero en la mayoría de los casos la reducción llega a porcentajes de entre 75-90%, que suponen miles de litros de combustible ahorrados, y es muy sencillo traducirlos en toneladas de CO₂".
Esperando la madurez del hidrógeno
Inmersos en una transición energética, "las pilas de combustible son una solución que llegará al sector de la construcción, pero a su debido tiempo", afirma Fernando Palacín, director gerente de la Fundación de Hidrógeno de Aragón. "Tan malo es llegar al mercado pronto como tarde –considera–. Hay que darles tiempo a que adquieran la madurez tecnológica necesaria para que puedan tener las prestaciones que demanda la actividad del sector". Entre los retos, está el de "escalar la tecnología hasta las potencias y requisitos que se demandan", acompañada de una reducción de costes.
En materia de regulación, "se está trabajando para adaptar y definir la normativa para que haya un despliegue en el mercado adecuado". Y Palacín menciona también la formación y creación de talento. Aun con estos desafíos, "el escenario actual para el desarrollo de esta tecnología es halagüeño y ofrece cantidad de oportunidades para las empresas, incluidas las pymes".
Electrificación de las transmisiones de las máquinas
"Un sistema eléctrico es mucho más eficiente que uno de combustión, por lo que el impacto en la descarbonización es muy grande", dice Fernando Arteche, responsable del equipo de Sistemas Eléctricos Sostenibles de Itainnova. La eficiencia de una transmisión con un motor de combustión ronda el 20%, mientras que la de un sistema eléctrico fácilmente supera el 80%. Por lo tanto, mediante la electrificación se logra, "por un lado, disminuir el consumo de energía y, sobre todo, minimizar la emisión de gases". Adicionalmente, "un sistema eléctrico puede diseñarse para recuperar energía, que se almacena en baterías u otros dispositivos a lo largo del ciclo de trabajo de la máquina, y usar esta energía en otras partes del ciclo. De esta forma, se consigue aún ser más eficiente", añade.
En el congreso ‘Construyes!’, Arteche presentó la ponencia ‘E-powertrain: la electrificación de las transmisiones de las máquinas’. La idea es "sustituir el sistema mecánico por uno eléctrico para poder mover cosas (por ejemplo, una grúa de puerto), desplazarse (la transmisión de un camión) o un sistema autónomo (un grupo electrógeno)". Y pone un ejemplo: "Imaginemos que tuviéramos una máquina de obra cuyo sistema de propulsión es un motor diésel con una caja de cambios. La electrificación de la transmisión de dicha máquina sería la sustitución de dicho motor y caja de cambios por un sistema eléctrico. El tanque de gasolina ahora sería una batería, y el motor de combustión se sustituye por un equipo electrónico llamado convertidor de potencia más un motor eléctrico".
Otro ejemplo son los acoplamientos mecánicos, "como podría ser un motor acoplado mecánicamente con un generador por su eje para mover máquinas rotativas a una determinada velocidad. La electrificación de este sistema –señala– consistiría en sustituir este sistema por otro puramente electrónico en donde no hay partes móviles en el acoplamiento, la conversión para hacer girar el accionamiento se hace a través de un dispositivo electrónico que daría energía a un motor eléctrico que es el que giraría. El acoplamiento mecánico desaparece".
-Ir al suplemento Tercer Milenio
Apúntate y recibe cada semana en tu correo la newsletter de ciencia
