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La maquinaria todoterreno, como excavadoras y tractores, se encuentra entre las máquinas más grandes y potentes del mundo. Cada una requiere cantidades significativas de electricidad y genera una contaminación considerable. Los fabricantes de maquinaria todoterreno han desarrollado modelos eléctricos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. Dado su tamaño y autonomía, estas máquinas son difíciles de electrificar, ya que requieren baterías de gran capacidad y acceso regular a la red eléctrica.

Incluso en mercados que han sido relativamente progresistas en la reducción de las emisiones de los edificios, la adopción ha sido lenta hasta la fecha. Un desafío clave es que los motores eléctricos pueden funcionar durante el mismo número de horas que los motores diésel. A diferencia de los vehículos de pasajeros, los vehículos todoterreno pueden utilizarse durante más de ocho horas al día, e incluso durante más tiempo en muchos casos.

Para lograr el mismo rendimiento con un motor eléctrico, se requiere una batería muy grande y costosa. Esto no solo encarece la máquina, incluso considerando el menor costo de la electricidad que el diésel, sino que también dificulta el diseño de una máquina con una batería tan grande. Detener la máquina, completar el trabajo requerido y recargar la batería lleva mucho tiempo, lo que implica un alto gasto para el operador. Pero ¿existe alguna solución que pueda reducir el costo de la máquina y acelerar el tiempo de carga?

El intercambio de baterías no es un concepto nuevo. En el mercado de turismos, tiene un pasado turbio (cualquiera que esté involucrado en vehículos eléctricos recordará el fracaso de Better Place), aunque los fabricantes de equipos originales (OEM) chinos están trabajando para crear un ecosistema. En el mercado de camiones pesados, China es un mercado en crecimiento, con miles de camiones que ya admiten el intercambio de baterías.

Para los vehículos todoterreno, ya están surgiendo soluciones de intercambio de baterías, lo que podría impulsar una mayor adopción de motores eléctricos. Entre ellas, se incluyen: Tvek produce una cargadora subterránea eléctrica a batería que admite el intercambio de baterías. La batería del vehículo se puede reemplazar en 5 minutos sin que el operador abandone el vehículo, lo que permite cargarla mientras el vehículo está en uso y minimiza el tiempo que la máquina no transporta roca. Komatsu y Honda han desarrollado conjuntamente una miniexcavadora, la PC05E-1, una versión reducida de la PC01E-1. Está impulsada por un Honda Mobile Power Pack e intercambiable (una pequeña batería de 1 kWh) que se puede reemplazar manualmente. Este tipo de máquina es adecuada para pequeñas operaciones terrestres y, gracias a su tamaño, es muy maniobrable.

ZQuip (una filial de Moog de reciente creación) ofrece una solución de intercambio de baterías que se integra en la maquinaria diésel existente, convirtiéndola en energía eléctrica. El Módulo de Energía ZQuip es una solución alimentada por baterías, independiente de la máquina y del sector. Este sistema modular intercambiable crea una solución energética sostenible para la obra, funcionando como sistema de energía de cero emisiones para la máquina y como sistema de almacenamiento de energía de baterías (BESS) que puede descargar energía a otras máquinas o equipos en la obra.

AGROMEC de los Países Bajos ha desarrollado una solución de intercambio de baterías para tractores agrícolas. Los tractores están equipados con una batería integrada relativamente pequeña (70 kWh), que proporciona suficiente energía para trabajos cortos y ligeros, así como para el uso de la batería. Se puede añadir una batería intercambiable de 140 kWh a la parte delantera del tractor, lo que permite un mayor rendimiento operativo. Esta batería es fabricada por ECE/Webasto, y varios tractores ya se utilizan en granjas y obras de construcción en los Países Bajos. La electrificación de la maquinaria agrícola supone un reto y, de hecho, es posible que las soluciones eléctricas no sean la opción que el sector elija. Sin embargo, una solución estandarizada de intercambio de baterías podría impulsar su adopción y convencer a los agricultores de realizar el cambio.

Las máquinas de construcción con baterías intercambiables ofrecen numerosas ventajas. Los paquetes de baterías pueden reducirse o incluso eliminarse por completo, lo que reduce significativamente los costos iniciales y fomenta su adopción. Las baterías representan el 38 % del costo de una máquina eléctrica todoterreno. Los operadores pueden gestionar los costos seleccionando la cantidad de paquetes de baterías necesarios para el trabajo, en lugar de comprar baterías muy grandes cuando rara vez se necesita toda la energía almacenada.

Además, como el paquete de baterías se puede cambiar eficientemente en tan solo 5 minutos, se eliminan los problemas relacionados con la carga (como la inoperatividad del vehículo). Cuando no está en funcionamiento (ya sea de noche o fuera de temporada), el paquete de baterías puede utilizarse para almacenamiento en la red, lo que genera una fuente de ingresos adicional para los operadores. En última instancia, es probable que esto resulte en una fuente de ingresos lucrativa para las empresas de alquiler, ya que pueden proporcionar paquetes de baterías como servicio a los usuarios que necesitan capacidad adicional.

Cabe destacar que los equipos de construcción eléctricos tienen el potencial de revolucionar la industria de equipos de construcción mediante el intercambio de baterías. Ante la creciente preocupación por el costo y la disponibilidad de biocombustibles y e-combustibles, los equipos todoterreno de bajas y cero emisiones podrían verse obligados a convertirse en eléctricos para cumplir con las estrictas regulaciones sobre emisiones. Si bien se trata de un mercado emergente, el intercambio de baterías todoterreno tiene potencial, y es previsible un cambio en la cuota de mercado de este tipo de baterías en los próximos años, a medida que su aceptación por parte del público sea cada vez mayor.

Fuente: Machinery Intelligence