Energia: como as baterias estão tornando os guindastes de torre mais ecológicos

Guindastes de torre são uma visão comum na parte histórica do centro da cidade de Birmingham, antes conhecida como Gun Quarter.

Nos últimos anos, esta parte da segunda maior cidade do Reino Unido, que já foi um centro de fabricação de armas, tornou-se o foco do boom da construção civil, centrado em blocos de acomodações estudantis que atendem às quatro universidades da cidade.

Crown Place, uma torre de 33 andares com blocos laterais de nove e doze andares, na movimentada Lancaster Street, não é exceção.

O Luffer Potain MR225A, alimentado pela unidade Enertainer, em operação na obra da Rua Lancaster. Foto: Radius Group

A torre está sendo construída pela empreiteira Winvic Construction, sediada em Northampton, com a ajuda de um guindaste de torre de lança articulada Potain MR 225A fornecido pelo especialista em elevação Radius Group, também sediado em Northampton.

Ao contrário da maioria dos guindastes de torre que pontilham o horizonte de Birmingham, o local e o guindaste da Lancaster Street são alimentados não por geradores a diesel, mas por uma bateria recarregável que complementa a energia da rede elétrica.

O sistema de armazenamento de bateria, conhecido como Enertainer — uma palavra-valise que combina "energia" e "contêiner" — é uma caixa de 2,6 metros quadrados e 7,3 toneladas que contém 30.000 células de bateria de íons de lítio — o suficiente para armazenar a energia necessária para atender aos picos de energia exigidos por até três guindastes de torre.

A maioria dos guindastes de torre modernos é fabricada para funcionar com eletricidade desde a década de 1970. No entanto, sua alta demanda de energia muitas vezes dificulta a conexão direta dos empreiteiros à rede elétrica nacional, mesmo que haja uma conexão disponível. No entanto, ao usar células de bateria de lítio para armazenar energia da rede elétrica, os fabricantes da unidade Enertainer afirmam que ela é capaz de fornecer os curtos períodos de alta potência necessários para içar cargas.

A Radius, que comprou a unidade como seu primeiro investimento em sistemas de armazenamento de energia para ajudar a alimentar os guindastes que opera, não quis dizer quanto pagou pela unidade ou por quanto a estava alugando.

“Estamos observando uma demanda significativa e crescente por soluções alternativas de energia para guindastes de torre”, disse Rachel Swanston, gerente de marketing da Radius, à Crane and Transport Briefing. “Isso é impulsionado pelo foco do setor da construção em sustentabilidade e eficiência.”

E a Lancaster Street, em Birmingham, não é de forma alguma o único canteiro de obras que utiliza a tecnologia.

A Ampd Energy, empresa sediada em Hong Kong, fundada em 2014 e que fabrica unidades Enertainer, viu um enorme aumento nos negócios desde que começou a comercializar seus produtos no setor de construção, há cinco anos.

A empresa, que começou fabricando fontes de alimentação de reserva alimentadas por baterias de íons de lítio para hospitais e data centers, expandiu-se de Hong Kong para fornecer unidades em escala global.

Por que a demanda por soluções de armazenamento de baterias está crescendo?

Atualmente, a empresa atua em Hong Kong, Cingapura, Austrália, América do Norte, Reino Unido e no Conselho de Cooperação do Golfo (CCG).

“Estamos resolvendo um problema muito comum que o mundo da construção civil enfrenta”, disse Hayley Arckless, gerente da Ampd Energy no Reino Unido, à Crane and Transport Briefing. “Precisamos construir e ter a infraestrutura necessária, mas, infelizmente, não temos a estabilidade ou a disponibilidade da rede elétrica para isso. Até agora, a única outra opção tem sido os geradores a diesel, que são altamente poluentes, têm alto custo total de propriedade e são ineficientes.”

“Nosso sistema de bateria nasceu de uma demanda específica do setor de construção por uma unidade que pudesse atender aos requisitos de energia mais específicos, além de lidar com os ambientes difíceis de um canteiro de obras.”

A Unidade Enertainer sendo entregue no local da Lancaster Street. Foto: Radius Group

A empresa, finalista do Prêmio Earthshot de meio ambiente global do Príncipe William, diz que cada troca de um gerador a diesel para uma de suas unidades economiza 130 toneladas de dióxido de carbono por ano.

“Um Enertainer ajuda os empreiteiros a usar menos energia, de forma mais eficiente”, diz Arckless. “Ele economiza custos ao receber uma pequena carga de uma pequena fonte de energia (geralmente a rede elétrica), o que elimina a necessidade de esperar por atualizações caras da rede, alugar geradores, geradores de energia e outras tecnologias, sem mencionar que pode eliminar completamente a enorme conta de diesel ou biocombustível.

“As baterias também adicionam um nível extra de segurança energética a um local, o que significa que os locais não precisam se preocupar com quebras de geradores ou interrupções na rede”, acrescenta ela. “Armazenar energia em um Enertainer para uso eficiente significa que, se houver uma interrupção na fonte de energia original, os locais podem continuar trabalhando para reduzir o consumo com segurança.”

Como Arckless admite prontamente, como solução de armazenamento em bateria, o Enertainer é sustentável apenas na medida em que a eletricidade que armazena é fornecida – algo que pode variar significativamente dependendo da quantidade de eletricidade produzida por cada país a partir de fontes renováveis, como energia eólica e solar, e da quantidade proveniente da queima de gás, petróleo e carvão. O Enertainer é carregado a uma taxa entre 10 e 80 amperes, a partir de uma rede elétrica CA trifásica de 320 a 440 V.

“Baterias são consideradas uma nova tecnologia, mas isso é um mito”, diz ela. “Usamos a tecnologia de armazenamento de baterias há décadas em suporte à rede elétrica em larga escala, em veículos elétricos e muito mais. Estamos simplesmente expandindo o uso dessa tecnologia para um setor que pode realmente se beneficiar dela.”

É claro que as unidades Enertainer não são a única opção para empreiteiros que buscam reduzir a pegada de carbono dos guindastes de torre que utilizam em suas obras. Os fabricantes estão produzindo uma gama completa de soluções tecnológicas destinadas a eliminar ou reduzir o uso de geradores a diesel em suas obras. Entre elas, estão: volantes de inércia muito mais acessíveis, que podem nivelar a demanda de eletricidade dos geradores, armazenando os picos repentinos de eletricidade necessários aos guindastes de torre para içar cargas como energia cinética; e soluções de armazenamento de baterias feitas de baterias de chumbo-ácido.

Quais são as alternativas às soluções de armazenamento de baterias?

“Não nos vemos como concorrentes das tecnologias listadas acima, principalmente porque podemos resolver múltiplos problemas e alimentar a grande maioria de um canteiro de obras”, diz Arckless. “Um volante de inércia, por exemplo, é uma ótima tecnologia para reduzir o consumo de energia em picos de demanda e o consumo de combustível de um único equipamento. Uma bateria de chumbo-ácido pode ser boa para pequenos níveis de carga estável, como iluminação noturna ou bem-estar na cabine, mas sua vida útil é muito menor e precisa ser combinada com um gerador de tamanho equivalente para alimentar cargas elevadas, como um guindaste de torre, portanto, as oportunidades de economia são limitadas.”

No entanto, como a indústria da construção continua buscando maneiras de descarbonizar, Arckless diz que, no futuro, as unidades Enertainer poderão ser usadas junto com geradores de hidrogênio ou células de combustível.

“O hidrogênio é uma tecnologia muito interessante, mas infelizmente seu custo em escala é bastante proibitivo”, afirma. “No entanto, acreditamos que podemos superar essa barreira de entrada trabalhando juntos. Combinar uma bateria com um gerador de hidrogênio como fonte de energia permite ao usuário reduzir significativamente o tamanho do gerador para até 75 kVA, criando uma solução de energia totalmente com emissão zero e baixo carbono para a construção.”