Tecnología de sitio sostenible: reducción de emisiones en las operaciones de grúas

A medida que la industria de la construcción se centra más en la sostenibilidad, las nuevas tecnologías desempeñan un papel fundamental en la reducción de su impacto ambiental. Desde grúas eléctricas hasta métodos más inteligentes para manipular materiales y supervisar la eficiencia, estas innovaciones están marcando una gran diferencia.

Liebherr presentará una versión eléctrica de su grúa sobre cadenas LR 1300 SX de 300 toneladas de capacidad en Bauma 2025. (Foto: Liebherr)

No solo ayudan a reducir la huella de carbono y los residuos, sino que también mejoran la eficiencia y la seguridad en las obras. Las últimas tecnologías sostenibles en operaciones de grúas están ayudando a la industria en general a cumplir los objetivos ambientales necesarios.

Ejemplo eléctrico

Se han creado obras de construcción totalmente eléctricas, especialmente en Escandinavia, donde las normativas de sostenibilidad y la innovación han contribuido a fomentar la construcción con bajas emisiones. Una de las primeras obras totalmente eléctricas se realizó en Oslo (Noruega) en 2020. Fue encargada por el municipio de Oslo y utilizó exclusivamente maquinaria eléctrica durante su construcción. Su objetivo era reducir la contaminación acústica y las emisiones de dióxido de carbono en aproximadamente un 99 % en comparación con una obra tradicional. Los contratistas utilizaron maquinaria alimentada por baterías y conectada a la red eléctrica.

En 2022, Suecia puso en marcha un proyecto piloto de construcción eléctrica en la remodelación de Slussen, en Estocolmo, utilizando equipos de construcción híbridos y alimentados por baterías para reducir las emisiones. Si bien no era 100 % eléctrico, logró avances significativos en la reducción del uso de combustibles fósiles.

En Copenhague, Dinamarca, también se ha producido un verdadero impulso a los proyectos de construcción libres de emisiones, con exigencias de maquinaria eléctrica en determinadas obras públicas.

Estos sitios muestran lo que es posible, pero aún quedan algunos obstáculos por superar antes de que la industria pueda adoptar plenamente la sostenibilidad.

Desafíos

En primer lugar, puede resultar muy costoso, especialmente con los altos costos iniciales de los equipos ecológicos. Los altos precios de la nueva maquinaria eléctrica e híbrida están obstaculizando su adopción generalizada. Además, los equipos alimentados por batería suelen tener un horario de funcionamiento limitado y requieren una infraestructura de carga fiable, que podría no estar siempre disponible en ubicaciones remotas o temporales, muy comunes en la construcción. El acceso a la red eléctrica no solo puede ser limitado en lugares muy aislados, sino que el transporte inicial de los equipos ecológicos puede ser más complejo y costoso.

También se plantea la cuestión de analizar la cadena de suministro completa de una planta verde. ¿Cómo se fabricó inicialmente el equipo en uso? ¿Se trataba de un proceso con altas emisiones de carbono o su producción requería mucha energía? ¿Cómo se transporta el equipo hacia y desde las plantas y desde la fábrica? ¿Qué materiales se utilizan en la planta y se obtienen de forma sostenible? ¿Qué fuentes de energía alimentan la planta? ¿Son renovables y se optimiza el consumo energético? ¿Se utiliza eficientemente la energía utilizada para el funcionamiento del equipo, incluyendo el tiempo de inactividad y el desperdicio? ¿Qué ocurre con el equipo al final de su vida útil? ¿Se recicla, se refabrica o se elimina de forma sostenible? Responder a estas preguntas supone un reto adicional.

Las grúas sobre camión de Fassi utilizarán acero libre de combustibles fósiles. (Foto: Fassi)

La industria está considerando la sostenibilidad de sus equipos mediante la fabricación ecológica desde el principio o mediante una cuidadosa selección de los materiales utilizados en el proceso de fabricación. Las credenciales ecológicas pueden tenerse en cuenta desde el principio, influyendo, por ejemplo, en todo el ciclo de vida de las grúas.

Cambio de material

SSAB y el fabricante italiano de grúas Fassi se han asociado para producir y utilizar acero libre de combustibles fósiles. Este nuevo acuerdo incluye acero producido a partir de mineral de hierro y chatarra reciclada, y se utilizará en las grúas hidráulicas y montadas sobre camión de Fassi. Una de las ventajas de este acero es su ligereza, además de su fabricación sostenible.

La producción tradicional de acero representa alrededor del 7 % de las emisiones globales de CO2, según SSAB, y tanto la producción de acero primario como la de acero reciclado contribuyen a las emisiones. Para reducir el impacto climático, SSAB invierte en nuevas tecnologías de producción que permitirán la producción de acero con emisiones de carbono fósil prácticamente nulas, independientemente de si la materia prima es chatarra reciclada o mineral de hierro primario.

«La innovación es una proyección hacia el futuro. Y no hay futuro sin sostenibilidad», afirma Giovanni Fassi, director general de Fassi. «Por ello, hemos decidido participar con entusiasmo y determinación en esta colaboración con SSAB para desarrollar nuestras grúas del futuro».

Planificación digital

En los últimos años hemos oído hablar mucho del modelado de información de construcción (BIM), el concepto de crear representaciones digitales de las características físicas y funcionales de los lugares. Si bien BIM se utiliza ampliamente en arquitectura, su importancia en la industria de las grúas aún se está comprendiendo. Al integrar BIM, las operaciones de grúas pueden lograr una mayor precisión en la planificación y ejecución. Este enfoque digital permite una simulación meticulosa de las elevaciones, la identificación de posibles problemas e interferencias, y puede optimizar la colocación de las grúas. Todo esto puede conducir a una mayor seguridad y eficiencia en las obras de construcción.

Más allá de la simple planificación, BIM también mejora la colaboración en todo el proyecto. Al trabajar todas las partes interesadas con el mismo modelo digital, se puede lograr una mejor coordinación entre operadores de grúa, jefes de obra e ingenieros. Esto reduce los malentendidos, mejora la comunicación y, en última instancia, conduce a una ejecución más fluida del proyecto. Si es más eficiente, es probable que haya menos desperdicios en la obra.

Fábrica sostenible de Kabelschlepp. (Foto: Kabelschlepp)

«La demanda de electrificación de las obras de construcción cobrará aún más importancia en los próximos años para cumplir con los objetivos climáticos locales y globales de reducción de emisiones», afirma el fabricante Liebherr. «Por lo tanto, los operadores de obras de construcción tienen una demanda energética en constante crecimiento en respuesta a las normativas sobre emisiones actuales y futuras».

En ocasiones, el acceso al suministro eléctrico en las obras de construcción es limitado o inexistente. Por consiguiente, las obras de construcción electrificadas se enfrentan a retos como el funcionamiento de las máquinas a máxima potencia, la carga de numerosas máquinas durante las pausas y la estabilización de los picos de carga.

Liebherr ha invertido fuertemente en tecnología de grúas híbridas y eléctricas, incluyendo sus grúas sobre orugas eléctricas de batería sin enchufe. En Bauma 2025, la compañía exhibirá su tecnología de accionamiento por batería en su grúa sobre orugas con pluma de celosía LR 1300.2 SX de 300 toneladas de capacidad. Se presentará por primera vez en una versión eléctrica de batería con cero emisiones. Incorpora un motor eléctrico de 438 kW y está alimentada por una batería de 392 kWh. Según Liebherr, se pueden alcanzar hasta 13 horas de funcionamiento con una sola carga, dependiendo de la aplicación.

Energía en el sitio

En cuanto a la energía, se presentará una nueva versión del sistema de almacenamiento de energía móvil Liduro Power Port (LPO) de Liebherr. Otro sistema de almacenamiento de energía estacionario, el LPO 600, se presentará como prototipo. Como estación de carga móvil, el LPO 600 tiene una capacidad de 564 kWh, suficiente para máquinas o flotas de gran tamaño, según Liebherr. También se incorporará tecnología de hidrógeno, principalmente para alimentar máquinas de mayor tamaño que son difíciles de alimentar eléctricamente.

Varios fabricantes han estado considerando el desarrollo y la producción de grúas eléctricas. Por ejemplo, Marchetti, con sede en Italia, lanzó su grúa telescópica sobre orugas totalmente eléctrica CW 25.35 HY en la feria Intermat de Francia, en abril de 2024. Tiene una capacidad de elevación de 17 toneladas (pick and carry) y un tamaño compacto, con un peso total de 25,5 toneladas. Se alimenta mediante un motor eléctrico y baterías de litio, y la grúa tiene un contrapeso de 3,3 toneladas.

Un gran anuncio fue la grúa todoterreno EVOLT eGR-1000XLL-1 del fabricante japonés Tadano, la primera grúa todoterreno eléctrica diseñada para operar en Norteamérica. La empresa considera sus grúas eléctricas un paso importante en su objetivo de reducir las emisiones generadas por sus productos en un 35 % para 2030.

El transportador modular Cometto Eco500 de Faymonville. (Foto: Faymonville)

“Tadano está evaluando otros modelos para su posible electrificación como parte de su iniciativa Soluciones Ecológicas”, afirma Lance Rydbom, director de gestión de productos e ingeniería de las operaciones panamericanas de la compañía. “Nos comprometemos a ampliar nuestra gama de grúas eléctricas, priorizando la sostenibilidad y la eficiencia. Nuestro objetivo es responder a la demanda de soluciones sostenibles por parte de los clientes”.

“Las cero emisiones y el menor nivel de ruido de la máquina la hacen ideal para áreas urbanas o proyectos interiores donde el funcionamiento silencioso es beneficioso”, agrega Rydbom.

Sin embargo, como ocurre con muchas maquinarias de construcción eléctricas, los principales puntos conflictivos de las grúas eléctricas para terrenos difíciles probablemente sean el mayor costo de compra inicial en comparación con una alternativa diésel, así como las preocupaciones sobre el tiempo de funcionamiento.

El SK6000 con capacidad para 6.000 toneladas y basado en tierra de Mammoet, especialista internacional en transporte y elevación de cargas pesadas, puede funcionar con electricidad.

Además de su trabajo con transportadores modulares autopropulsados (SPMT) para transporte especializado, incluido el SPMT eléctrico, Mammoet está analizando la elevación y el transporte sin emisiones en el sitio en un contexto más amplio.

Mathias Hoogstra, director de sostenibilidad de Mammoet, afirma: "Quiero que redefinamos el sitio de construcción, al menos inicialmente a pequeña escala, donde tengamos automóviles eléctricos o de hidrógeno, grúas eléctricas, camiones eléctricos y que todos estos equipos se interconecten y se carguen entre sí".

Mammoet considera la sostenibilidad un factor importante para el futuro de la industria de elevación y transporte de cargas pesadas, y está trabajando en la electrificación total de su flota de grúas. La empresa cree que los avances recientes permiten completar un proyecto completo sin emisiones de escape de los motores. Esto se logra utilizando equipos ya comercializados.

La sostenibilidad en la industria pesada ofrece grandes recompensas para las empresas suficientemente adaptables.

ESG

Sarens, el gigante de elevación con sede en Bélgica, ha estado implementando sus iniciativas ESG durante varios años y continúa enfocándose fuertemente en prácticas sustentables en todo su trabajo global.

La empresa ha lanzado su Acelerador de Sostenibilidad Sarens para impulsar soluciones de ingeniería más inteligentes y oportunidades de energía más limpia, especialmente en los sectores eólico y de energías limpias. Sarens ha desarrollado una grúa eléctrica gigante, la SGC-90, que puede conectarse a la red eléctrica y, además, producir su propia energía de forma regenerativa, con cero emisiones.

Sarens también está invirtiendo en grúas híbridas y tecnología de bajas emisiones, garantizando que las nuevas incorporaciones a su flota cumplan con las estrictas normas de emisiones. Además, investiga sistemas de propulsión eléctricos SPMT, promueve el reciclaje y reduce el consumo energético en sus oficinas.

Nuevo sector

La industria de las energías renovables presenta importantes oportunidades para el desarrollo de obras de construcción sostenibles, especialmente a medida que la demanda de soluciones de energía renovable sigue en aumento. Si bien el mercado de alquiler de grúas sigue estando fuertemente influenciado por el sector del petróleo y el gas, el crecimiento de las energías renovables, especialmente la eólica, está generando nuevos proyectos, en particular los de alta mar, que están cobrando impulso. Esta transición hacia las energías renovables no solo abre nuevas oportunidades laborales, sino que también impulsa a la industria de la construcción a adoptar prácticas más sostenibles.

El Grupo Faymonville, con sede en Luxemburgo, lleva tiempo centrándose en el sector de la energía eólica, con una gama de productos diseñada para el transporte de componentes esenciales para esta industria. Sus equipos también son respetuosos con el medio ambiente, ofreciendo opciones de energía diésel, híbrida y eléctrica en toda su gama Cometto. En la feria Bauma de este año, la empresa presentará su transportador modular Eco500, demostrando así cómo la industria de la construcción está adoptando la tecnología sostenible.