Coloso inteligente:
Plataforma de perforación eléctrica de 90 toneladas
El fabricante holandés Dieseko, en colaboración con Webasto y su socio Danfoss Editron, se aventuran en la electrificación de una gigantesca plataforma de perforación Woltman. La máquina de ingeniería civil pesa 90 toneladas y puede clavar pilotes de hasta 36 metros de longitud en el suelo mediante perforación o hincado.
Este tipo de máquinas son necesarias en las principales obras de construcción de todo el mundo: taladros gigantes que clavan pilotes en el suelo o perforan grandes agujeros que luego se rellenan con hormigón en el sitio para proporcionar una base segura para, entre otros, puentes o grandes edificios. Los equipos de perforación de Woltman existen desde hace 35 años y, desde 2015, la marca forma parte del especialista en maquinaria grande Dieseko, que tiene su sede en Sliedrecht, cerca de Rotterdam.
Hasta la fecha, estos colosos de perforación han sido propulsados por diésel, tanto en términos de movilidad en el sitio de construcción como para accionar las diversas herramientas de trabajo de las máquinas. Pero el deseo de electrificar la maquinaria de construcción no se detiene en estos pesos pesados. Algunos países, como Estados Unidos (California), Noruega y los Países Bajos, exigen obras de construcción de cero emisiones ya en 2025 o 2030. Las emisiones de nitrógeno son un problema particular en las obras de construcción, pero, por supuesto, las emisiones de dióxido de carbono también deben reducirse lo más rápida y ampliamente posible.
Las máquinas de construcción eléctricas dan sus frutos
El gobierno holandés subvenciona la compra de maquinaria de construcción eléctrica con atractivas subvenciones de hasta el 40 por ciento de la diferencia de precio en comparación con una nueva máquina diésel. Las versiones eléctricas pueden ser más caras de comprar, pero cuando se evalúa su costo a lo largo de toda su vida útil, en realidad ofrecen una propuesta financiera atractiva. "Por un lado, el diésel se va a encarecer aún más, mientras que, por otro, hay ciertas licitaciones que solo se pueden ganar hoy en día si se utilizan equipos que garanticen cero emisiones in situ, ", explica Dirk Smulders, CEO de Dieseko.
Otra ventaja de la propulsión eléctrica es que el motor solo consume energía cuando está en funcionamiento. Los motores diésel funcionan prácticamente durante todo el día, incluso cuando solo funcionan en modo "standby". El éxito de ventas de Woltman en la categoría de peso de 90 toneladas es el primer equipo de perforación profunda que Dieseko ha electrificado en asociación con la empresa de ingeniería holandesa VSE y Webasto, y lo hizo en solo doce meses. "Inicialmente consideramos la electrificación hace cinco años, pero nos llevó un tiempo tener en cuenta todos los detalles y encontrar los socios adecuados. ", reflexiona Smulders. El objetivo principal de los ingenieros de desarrollo de Dieseko no era solo reducir las emisiones, sino también reducir el ruido, las vibraciones y el consumo de energía. "Queremos seguir siendo líderes tecnológicos, por lo que empleamos un pensamiento innovador para lograr la mejor calidad", dice Smulders. La primera plataforma de perforación eléctrica de 90 toneladas se entregará a una empresa de construcción grande, reconocida y comprometida con la sostenibilidad en los Países Bajos.
Alta calidad en la elección de los socios
Dieseko ha establecido altos estándares para los proveedores de proyectos de electrificación elegidos. Los motores eléctricos son suministrados por Danfoss Editron, y la solución de la batería proviene de Webasto.
"Webasto nos impresionó como socio. En primer lugar, porque sus paquetes de baterías son muy seguros y extremadamente robustos, lo que es especialmente importante porque nuestros equipos de perforación siempre generan vibraciones, y en segundo lugar, la solución de gestión térmica para las baterías y la cabina se ha logrado de una manera muy inteligente", explica Smulders.
"Nuestras máquinas y sus operarios deben ser capaces de trabajar de forma segura y fiable en las obras, por lo que también hemos establecido altos estándares de calidad para nuestros socios". Para Webasto, este es el proyecto con más paquetes de baterías en un vehículo o máquina hasta la fecha.
La idea: dividir los paquetes de baterías en dos
El Woltman 90DRe utiliza 36 paquetes de baterías estándar de Webasto, seis de los cuales están instalados de forma permanente en la máquina, por separado de los demás, y suministran energía a un pequeño motor de accionamiento que permite a la máquina recorrer distancias cortas en el sitio de construcción.
Está pendiente una patente para esta configuración de eficiencia energética. Los otros 30 paquetes proporcionan la inmensa capacidad de potencia necesaria para perforar o hincar pilotes. Una característica inteligente es que estos paquetes de baterías se pueden quitar y transportar por separado. Esto facilita el traslado de la máquina de una obra a otra y permite sustituir las baterías descargadas por otras cargadas.
Además, su peso de casi 15 toneladas proporciona el contrapeso necesario para la plataforma de perforación . "La colaboración con VSE y Webasto para desarrollar las interfaces entre la máquina, el tren motriz de Danfoss y la alimentación eléctrica de las baterías se llevó a cabo sin problemas. Fue un verdadero placer", dice Smulders.
Concepto de batería bien pensado
El número de paquetes de baterías está diseñado para proporcionar suficiente energía para un día de trabajo promedio en el sitio de construcción, es decir, alrededor de ocho a diez horas. Luego se pueden cargar durante la noche con hasta 90 kilovatios por hora. Su contenido energético es de 35 kilovatios hora cada una, por lo que , en total, las baterías proporcionan 1,2 megavatios hora de capacidad de potencia cuando están completamente cargadas. "Nuestras máquinas suelen ser las primeras en llegar a una obra para empezar a trabajar. El desafío con esta máquina es tener suficiente energía de red disponible en el sitio para garantizar la capacidad de carga durante la noche. Actualmente, esto no está disponible en todos los sitios de trabajo, pero con la introducción de este tipo de máquinas eléctricas, esperamos que aumente la disponibilidad de energía de la red", explica Smulders.
Las baterías de Webasto son extremadamente robustas (a prueba de vibraciones y golpes de hasta 100 kilonewtons) y están bien protegidas por una caja adicional. Además, se pueden enfriar dentro del sistema, lo que garantiza su rendimiento incluso en entornos calurosos y bajo carga continua . Las baterías están controladas por un sistema central de gestión de baterías en forma de las denominadas cajas de interfaz del vehículo (VIB). Los VIB de Webasto también sirven como interfaz de comunicación entre el sistema de baterías y el vehículo.
Para garantizar que las baterías se mantengan siempre dentro de su rango óptimo de temperatura de funcionamiento de entre 15 y 35 grados centígrados , Dieseko también ha optado por el sistema de gestión térmica Plug & Play de Webasto. Esto garantiza la mejor conservación de energía posible en el uso diario y una larga vida útil del paquete de baterías. El sistema también proporciona calefacción y aire acondicionado para la cabina del operador , ofreciendo así una solución única para todas las tareas térmicas.
¿Y la electrificación de las máquinas Woltman se detendrá ahí? Según Smulders: no; Los planes para otras máquinas ya están en la mesa de dibujo y se basan en las solicitudes de los clientes clave. "Para ello, nos gustaría ampliar la experiencia que hemos adquirido juntos", dice Smulders.
