Energía: cómo las baterías hacen que las grúas torre sean más ecológicas

Las grúas torre son una imagen habitual en la parte histórica del centro de la ciudad de Birmingham, antiguamente conocida como Gun Quarter.

En los últimos años, esta parte de la segunda ciudad del Reino Unido, antaño un centro de fabricación de armas, se ha convertido en el foco de un auge inmobiliario centrado en bloques de alojamiento para estudiantes que abastecen a las cuatro universidades de la ciudad.

Crown Place, una torre de 33 pisos con bloques de nueve y doce pisos a los lados, en la transitada calle Lancaster de la ciudad, no es una excepción.

El Potain MR225A, impulsado por la unidad Enertainer, en funcionamiento en la obra de la calle Lancaster. Foto: Radius Group

La torre está siendo construida por el contratista Winvic Construction con sede en Northampton con la ayuda de una grúa torre con pluma abatible Potain MR 225A suministrada por el especialista en elevación Radius Group, también con sede en Northampton.

A diferencia de la mayoría de las grúas torre que salpican el horizonte de Birmingham, el sitio y la grúa de Lancaster Street no funcionan con generadores diésel, sino con una batería recargable que complementa la energía de la red eléctrica.

El sistema de almacenamiento de baterías, conocido como Enertainer (una palabra compuesta que combina "energía" y "contenedor"), es una caja de 2,6 metros cuadrados y 7,3 toneladas que contiene 30.000 celdas de batería de iones de litio, suficientes para almacenar la energía necesaria para cubrir los picos de energía que necesitan hasta tres grúas torre.

La mayoría de las grúas torre modernas se fabrican para funcionar con electricidad desde la década de 1970. Sin embargo, su alta demanda de energía a menudo dificulta que los contratistas las conecten directamente a la red eléctrica nacional, incluso si hay una conexión disponible. No obstante, al usar baterías de litio para almacenar la energía de la red eléctrica, los fabricantes de la unidad Enertainer afirman que es capaz de proporcionar las breves ráfagas de alta potencia necesarias para elevar cargas.

Radius, que compró la unidad como su primera inversión en sistemas de almacenamiento de energía para ayudar a alimentar las grúas que opera, se negó a decir cuánto había pagado por la unidad o cuánto la estaba alquilando.

“Estamos observando una demanda significativa y creciente de soluciones de energía alternativa para grúas torre”, declaró Rachel Swanston, gerente de marketing de Radius, a Crane and Transport Briefing. “Esto se debe al enfoque de la industria de la construcción en la sostenibilidad y la eficiencia”.

Y la calle Lancaster de Birmingham no es de ninguna manera el único sitio de construcción que utiliza esta tecnología.

Ampd Energy, la empresa con sede en Hong Kong, fundada en 2014, que fabrica unidades Enertainer, ha experimentado un aumento masivo en sus negocios desde que comenzó a comercializar sus productos en la industria de la construcción hace cinco años.

La empresa, que comenzó fabricando fuentes de alimentación de respaldo alimentadas por baterías de iones de litio para hospitales y centros de datos, se ha expandido desde Hong Kong para suministrar unidades a escala global.

¿Por qué está creciendo la demanda de soluciones de almacenamiento de baterías?

Actualmente, la empresa está activa en Hong Kong, Singapur, Australia, América del Norte, Reino Unido y el CCG.

“Estamos solucionando un problema muy común que enfrenta el sector de la construcción a nivel mundial”, declaró Hayley Arckless, gerente nacional de Ampd Energy en el Reino Unido, a Crane and Transport Briefing. “Necesitamos construir y disponer del gasoducto necesario, pero lamentablemente no contamos con la estabilidad ni la disponibilidad de la red para lograrlo. Hasta ahora, la única alternativa han sido los generadores diésel, que son muy contaminantes, tienen un alto coste total de propiedad (TCO) y son ineficientes”.

Nuestro sistema de baterías surgió de la demanda específica de la industria de la construcción: una unidad que pudiera satisfacer las necesidades específicas de energía, así como los entornos hostiles de una obra.

La unidad Entertainer se entrega en el sitio de la calle Lancaster. Foto: Radius Group

La empresa, finalista del premio medioambiental global Earthshot del Príncipe Guillermo, afirma que cada cambio de un generador diésel a una de sus unidades ahorra 130 toneladas de dióxido de carbono al año.

“Un Enertainer ayuda a los contratistas a usar menos energía de forma más eficiente”, afirma Arckless. “Ahorra costos al tomar una pequeña carga de una fuente de energía pequeña (generalmente la red eléctrica), lo que elimina la necesidad de esperar costosas actualizaciones de la red, el alquiler de generadores, cisternas y otras tecnologías, además de que puede eliminar por completo la enorme factura de diésel o biocombustible”.

Las baterías también aportan un nivel adicional de seguridad energética a un sitio, lo que significa que no tienen que preocuparse por averías en el generador ni por cortes de la red eléctrica, añade. Al almacenar energía en un Enertainer para su uso eficiente, si se produce un corte en la fuente de alimentación original, los sitios pueden seguir trabajando para reducir la carga de forma segura.

Como admite Arckless, como solución de almacenamiento de baterías, la sostenibilidad del Enertainer depende de la electricidad que almacena, algo que puede variar significativamente según la cantidad de electricidad que cada país produzca a partir de fuentes renovables, como la eólica y la solar, y la que provenga de la quema de gas, petróleo y carbón. El Enertainer se carga a una velocidad de entre 10 y 80 amperios con una red eléctrica trifásica de CA de 320 a 440 voltios.

“Las baterías se consideran una tecnología nueva, pero esto es un mito”, afirma. “Llevamos décadas utilizando la tecnología de almacenamiento de baterías para el apoyo a la red eléctrica a gran escala, en vehículos eléctricos y más. Simplemente estamos ampliando el uso de esta tecnología a una industria que realmente puede beneficiarse de ella”.

Por supuesto, las unidades Enertainer no son la única opción para los contratistas que buscan reducir la huella de carbono de las grúas torre que utilizan en la obra. Los fabricantes están produciendo una gama completa de soluciones tecnológicas destinadas a eliminar o reducir el uso de generadores diésel en las obras. Estas incluyen: volantes de inercia mucho más asequibles que pueden estabilizar la demanda de electricidad de los generadores almacenando los picos repentinos de electricidad que necesitan las grúas torre para elevar cargas como energía cinética; y soluciones de almacenamiento de baterías de plomo-ácido.

¿Cuáles son las alternativas a las soluciones de almacenamiento de baterías?

“No nos consideramos competidores de las tecnologías mencionadas anteriormente, principalmente porque podemos resolver múltiples problemas y alimentar la gran mayoría de una obra”, afirma Arckless. “Un volante de inercia, por ejemplo, es una excelente tecnología para reducir los picos de demanda y la factura de combustible de un equipo. Una batería de plomo-ácido puede ser adecuada para pequeñas necesidades de carga estable, como la iluminación nocturna o el bienestar de la cabina, pero su vida útil es mucho menor y debe combinarse con un generador de tamaño equivalente para alimentar cargas elevadas, como una grúa torre, por lo que las oportunidades de ahorro son limitadas”.

Sin embargo, a medida que la industria de la construcción continúa buscando formas de descarbonizarse, Arckless dice que, en el futuro, las unidades Enertainer podrían usarse junto con generadores de hidrógeno o celdas de combustible.

“El hidrógeno es una tecnología muy interesante, pero lamentablemente su costo a gran escala es prohibitivo”, afirma. “Sin embargo, creemos que podemos superar esta barrera de entrada trabajando juntos. Al combinar una batería con un generador de hidrógeno como fuente de energía, el usuario puede reducir significativamente el tamaño del generador a tan solo 75 kVA, creando una solución energética totalmente libre de emisiones y baja en carbono para la construcción”.