Escavadeiras elétricas não são mais um cenário futuro

Escavadeiras elétricas não são mais um cenário futuro

Fabricantes como Volvo CE, Caterpillar e Liebherr desenvolveram cada vez mais modelos de escavadeiras elétricas nos últimos anos e os levaram à maturidade do mercado. Este desenvolvimento está a ser impulsionado por vários factores, incluindo regulamentações ambientais mais rigorosas, custos crescentes de combustível e a pressão crescente para reduzir o CO2. As escavadeiras elétricas oferecem vantagens decisivas em relação às suas contrapartes movidas a diesel. Funcionam quase silenciosamente, o que é uma enorme vantagem, especialmente em áreas urbanas e em estaleiros noturnos. As emissões locais são zero, o que não só beneficia o meio ambiente, mas também melhora significativamente as condições de trabalho dos maquinistas. Além disso, os motores elétricos oferecem controle mais preciso e melhor resposta de torque, resultando em uma operação mais eficiente.

Diversidade de tecnologia

“Para nós, apenas os acionamentos elétricos desempenham um papel”, enfatiza Wolfgang Rigo, Diretor Geral da Huppenkothen, quando questionado se os acionamentos alternativos desempenham um papel no desenvolvimento de escavadeiras. "Com os modelos TB2126E, TB20e e TB260E, temos três escavadoras eléctricas na nossa gama, tanto para venda como para aluguer. Estas são particularmente utilizadas em estaleiros de construção no centro da cidade e para demolições (interiores)."
A Zeppelin conta com diversas tecnologias para tornar as escavadeiras mais eficientes. “Nós, Zeppelin e Caterpillar, estamos abertos à tecnologia nesta questão porque assumimos que não haverá ‘um’ tipo de acionamento para máquinas de construção”, enfatiza Dominik Dam, Chefe de Desenvolvimento de Novas Máquinas e Produtos da Zeppelin Áustria. “Na nossa opinião, diferentes formas de propulsão – diesel, diesel-elétrico, bateria elétrica e hidrogénio com e sem células de combustível – coexistirão no futuro.”
Os factores decisivos para o tipo de accionamento escolhido são tanto a intensidade energética da tarefa a realizar como o carregamento e a infra-estrutura no estaleiro de construção. “Formas alternativas de propulsão, como a tecnologia de baterias, continuarão a se desenvolver e terão grande potencial.”
“Formas alternativas de acionamento, especialmente máquinas elétricas a bateria, estão cada vez mais em evidência”, enfatiza Jörg Breuer da Volvo CE. “A decisão a favor desta forma de acionamento é motivada por vários motivos, como a exigência de que a própria empresa utilize máquinas amigas do clima, concursos que exigem a utilização de operações de máquinas amigas do clima ou um cálculo de custo/benefício, que, no seu conjunto, pode falar a favor de máquinas operadas eletricamente.”

Os filtros de partículas diesel e o SCR aumentaram principalmente os custos, tanto em termos de aquisição como de manutenção.

Wolfgang Rigo,Huppenkothen

"Temos observado um aumento constante na procura por parte dos nossos clientes desde a introdução da nossa série 'emissão zero'. Descobrimos que o aluguer de máquinas e equipamentos de construção com emissão zero é uma forma particularmente eficaz de dissipar preocupações sobre máquinas que funcionam com bateria: Em funcionamento, as máquinas elétricas são tão potentes como as suas equivalentes convencionais e a duração da bateria é concebida para satisfazer os requisitos do local de construção. Lembre-se que os nossos clientes, assim que eles próprios trabalham com elas", explica Christian Chudoba, Diretor Geral da a empresa de vendas austríaca Wacker Neuson.
No entanto, ainda existem vários desafios que impedem a introdução generalizada de formas alternativas de condução. A autonomia limitada das escavadeiras elétricas - atualmente entre quatro e oito horas, dependendo do modelo do fabricante e do uso pretendido - torna-as impraticáveis ​​para muitos canteiros de obras grandes e contínuos, por exemplo. Além disso, a infraestrutura de carregamento exige frequentemente investimentos significativos. Além disso, os custos de aquisição de escavadoras elétricas ainda são “significativamente mais elevados do que os de modelos diesel comparáveis”, como salienta Stefan Kuhn, diretor-gerente da Kuhn Holding. Especialmente em tempos economicamente tensos, os clientes são mais propensos a optar pelos modelos diesel mais baratos, em vez dos modelos mais caros com acionamento elétrico, como enfatiza o especialista do setor.

A eficiência energética e a protecção ambiental são parâmetros essenciais do nosso trabalho de desenvolvimento.

Christian Chudoba, Wacker Neuson

Predestinado para áreas sensíveis

Formas alternativas de acionamento seriam estabelecidas de forma particularmente rápida em certas áreas de aplicação, explica Hans-Werner Eder, Gerente Distrital DACH da Develon Europe. "Por exemplo, onde é necessário trabalho com baixo ruído e baixas emissões. Isto inclui principalmente áreas centrais da cidade, ecossistemas sensíveis, bem como áreas naturais e paisagísticas." Os utilizadores beneficiariam de diversas vantagens nestas áreas; drives alternativos também permitem o uso em zonas particularmente sensíveis graças às suas “zero emissões e redução de ruído”. Há também “vantagens competitivas em licitações que exigem máquinas ecologicamente corretas”. Além disso, existe viabilidade económica a longo prazo através de custos operacionais e de manutenção mais baixos e está a ser construída uma “imagem corporativa inovadora que assenta na sustentabilidade e na viabilidade futura”. “É claro que a Devleon não está ignorando este desenvolvimento – pelo contrário: estamos usando cada vez mais as capacidades internas da nossa empresa para desenvolver ainda mais soluções de acionamento alternativas.”
Os drives híbridos representam uma tecnologia de transição para combinar o melhor dos dois mundos. Eles combinam um motor diesel menor com componentes elétricos, permitindo economias de combustível de até 20% e reduzindo a poluição sonora. As escavadeiras híbridas oferecem uma alternativa atraente, especialmente para operadores que ainda não estão preparados para a mudança completa para a eletromobilidade. O hidrogênio como alternativa de propulsão, no entanto, ainda está no início do desenvolvimento, mas já apresenta abordagens promissoras. Nos últimos meses, uma variedade de protótipos de escavadeiras a hidrogênio foram testados por uma ampla gama de fabricantes. A tecnologia é particularmente interessante para escavadeiras de grande porte, pois o peso das baterias é um fator limitante.

A norma da UE como motor da inovação

A introdução da norma de emissões da UE “Fase V” forçou a indústria de escavação a fazer inovações tecnológicas significativas nos últimos anos. Esta norma não só limita drasticamente as emissões de óxido de azoto e de partículas, como também introduziu limites para o número de partículas pela primeira vez - uma inovação no mundo das máquinas de construção. Os fabricantes responderam a isso com uma variedade de tecnologias de pós-tratamento de gases de escape. Os efeitos do padrão Stage V vão muito além da simples redução de emissões. O padrão levou a uma reformulação fundamental de muitos conceitos de motores e estimulou o desenvolvimento de sistemas inteligentes de controle de motores. As escavadeiras modernas agora possuem controles de motor adaptativos que otimizam o desempenho dependendo da situação de trabalho, ao mesmo tempo que minimizam o consumo de combustível.
É também interessante que as normas mais rigorosas promoveram indirectamente a electrificação. Muitos fabricantes reconheceram que o complexo e caro pós-tratamento dos gases de escape dos motores diesel tornava a eletrificação mais atrativa economicamente, especialmente para escavadeiras menores. “O consumo de combustível caiu significativamente como resultado das diretrizes”, explica Dam.
"Houve brevemente dificuldades de ajuste com os motores Stage 3 - o consumo de combustível até aumentou para atingir os valores de emissões. No entanto, a tecnologia dos motores progrediu ainda mais e há reduções significativas no consumo de combustível."
“A eficiência energética e a proteção ambiental são parâmetros essenciais do nosso trabalho de desenvolvimento. Os requisitos legais tornaram-se enormemente mais rigorosos nos últimos anos, especialmente na área da legislação sobre emissões”, afirma Chudoba. "Os motores alternativos continuam a ganhar importância. Estamos muito bem posicionados aqui com o nosso portfólio de emissões zero, porque os nossos clientes já podem operar um canteiro de obras inteiro no centro da cidade sem quaisquer emissões de gases de escape locais."

Em tempos economicamente tensos, os custos mais elevados das escavadeiras operadas eletricamente são um fator decisivo para muitos clientes preferirem escavadeiras operadas convencionalmente mais baratas.

Stefan Kuhn, Kuhn Holding

 

Tecnologias mais complexas

“A tecnologia do motor é significativamente mais complexa do que no passado”, salienta Breuer. "Os requisitos rigorosos para a redução de óxidos de azoto e partículas, em particular, significam um nível relativamente elevado de esforço no pós-tratamento dos gases de escape. Como já é conhecido para os camiões, isto requer redução catalítica (utilização de 'Adblue', nota do editor) e filtros de partículas. Isto apresenta a todos os fabricantes desafios adicionais, como o investimento em componentes adicionais para tecnologia de motor e eletrónica para atingir os valores de emissões especificados."
“O filtro de partículas diesel (a partir de 19 kW, nota do editor) e o SCR (a partir de 56 kW, nota do editor) aumentaram principalmente os custos, tanto em termos de aquisição como de manutenção”, afirma Rigo. Kuhn também vê os clientes confrontados com custos crescentes devido aos padrões. Mas nem todos veem custos crescentes; Eder, por exemplo, acredita que os clientes da Develon se beneficiam de custos operacionais mais baixos e de menos tempos de inatividade. "A conformidade com o EU Stage V impulsiona a inovação contínua na tecnologia de motores na Develon. Nossas máquinas são equipadas com modernos sistemas de pós-tratamento de escapamento (DPF, DOC, SCR) e atendem aos mais altos padrões ambientais."

A chave para a eletrificação

A tecnologia de baterias é o fator crítico de sucesso para a eletrificação de escavadeiras. As capacidades da bateria das escavadeiras elétricas modernas variam muito dependendo do tamanho da máquina. As escavadeiras compactas normalmente têm 20-40 kWh de capacidade de bateria, enquanto modelos maiores podem atingir até 300 kWh. Estas capacidades permitem tempos de operação de quatro a oito horas, dependendo da intensidade da operação.
Para a indústria da construção austríaca, estes desenvolvimentos representam desafios e oportunidades. As empresas que investem em novas tecnologias numa fase inicial e que formam adequadamente os seus funcionários obterão vantagens competitivas. Ao mesmo tempo, os avanços tecnológicos oferecem a oportunidade de permanecer competitivo mesmo num país com elevados custos laborais como a Áustria.