Los sistemas de almacenamiento de energía (SAE) tienen el potencial de ayudar a que las obras del mañana reduzcan sustancialmente su consumo energético y, por lo tanto, sus emisiones de carbono.
Contaminación del aire causada por el sector de la construcción
El sector de la construcción consume aproximadamente el 40 % de la energía mundial. La mayor parte de la contaminación atmosférica procedente de las obras de construcción está relacionada con la quema de gasóleo. Los vehículos pesados, las grúas, las excavadoras, los generadores y muchos otros tipos de equipos consumen gasóleo y vierten emisiones a la atmósfera. La dependencia de este sector del gasóleo se debe a la ausencia de red eléctrica en las obras, especialmente en los lugares más remotos.
La variación de las cargas a lo largo del día dificulta que se pueda gestionar de forma eficiente el uso de la energía en las obras. Poner en marcha equipos pesados, como una grúa, provoca un aumento de la carga, mientras que un funcionamiento regular mantiene una demanda constante a un nivel mucho más bajo. Los generadores deben estar adaptados a los picos de carga, aunque esta demanda sea periódica y de corta duración. Por consiguiente, los grandes generadores se infrautilizan durante gran parte del día, lo que provoca emisiones innecesarias en las construcciones.
Además de la quema de combustible diésel, los equipos de construcción generan ruido. Esta forma de contaminación es especialmente problemática en zonas urbanas, donde la normativa sobre ruidos puede conllevar toques de queda por la noche en los que no se permiten actividades de construcción.
Las emisiones de los gases de escape de los motores diésel incluyen partículas de menos de 2,5 micras de diámetro, también conocidas como PM2,5. La construcción genera el 14,5 % de estas partículas en el aire. El dióxido de carbono (CO2), el monóxido de carbono (CO), el azufre, los compuestos de nitrógeno (NOx) y los hidrocarburos también están presentes en las emisiones de los motores diésel.
¿Cuánto CO2 produce el sector de la construcción?
La contaminación por CO2 es un factor importante que contribuye al calentamiento global y al cambio climático. Los organismos reguladores aumentan constantemente las normas sobre emisiones para reducir los niveles de CO2. Por ejemplo, la normativa de Etapa V limita las emisiones de los generadores diésel utilizados en las obras de construcción en Europa. Algunas ciudades del norte de Europa, como Oslo, Copenhague y Helsinki, están intentando poner a prueba las primeras obras de construcción con cero emisiones del mundo.
Las actividades de construcción son responsables del 23 % de la contaminación atmosférica mundial. Incluso la simple tarea de recargar las herramientas eléctricas se suma al impacto medioambiental, ya que el 5 % del CO2 de la construcción procede de esta fuente.
Consecuencias de las emisiones de carbono en las obras de construcción
La contaminación del aire acelera el cambio climático al atrapar el calor. A medida que la temperatura global media se calienta, nuestro clima cambia intrínsecamente. Este calentamiento provoca fenómenos meteorológicos extremos como tormentas tropicales, incendios forestales, sequías severas y olas de calor.
La vida vegetal y animal también es vulnerable a las emisiones de carbono. Si el clima cambia la tierra y provoca sequías u otros fenómenos meteorológicos a los que no pueden sobrevivir los cultivos y las plantas, esta situación puede ser perjudicial para el rendimiento de las cosechas.
Las emisiones de carbono también son perjudiciales para los seres humanos y los trabajadores de la construcción y los residentes están expuestos al smog y a la contaminación del aire. Además, el deterioro de la abundancia de la vida vegetal puede interrumpir la cadena alimentaria y perturbar la ecología local alrededor de una obra.
Cómo reducir la contaminación del aire en la construcción
Para reducir la contaminación atmosférica en la construcción hay que disminuir el consumo de combustible diésel. Una de las formas de conseguirlo es utilizar sistemas de almacenamiento de energía (SAE) que incorporen tecnología de baterías de iones de litio.
En algunos casos, puede ser posible eliminar las máquinas diésel de una obra, pero es algo poco frecuente. Por lo general, una solución híbrida que utilice generadores diésel más pequeños y un SAE proporcionará la energía necesaria para la obra. Reducirá el consumo de combustible y, por tanto, las emisiones.
Una situación típica consiste en utilizar una solución de almacenamiento de energía para suministrar energía adicional durante los picos de carga. De este modo, se reduce el tamaño del generador que se necesita en las instalaciones y el gasto de combustible. Al mismo tiempo, el generador puede recargar el almacenamiento de energía de la batería durante las horas de menor demanda para que la unidad esté lista para el siguiente pico de demanda. Con este principio de diseño, la capacidad del generador puede reducirse en un 40 %, lo que se traduce en un 80 % menos de emisiones en la obra.
Se pueden conseguir más reducciones añadiendo paneles solares a la solución. Las antenas de telecomunicaciones y las estaciones de carga de herramientas pueden alimentarse directamente con energía solar. Para una mayor demanda de energía, como la recarga de vehículos eléctricos, pueden utilizarse generadores para complementar el suministro. Los sistemas inteligentes de gestión de la carga permiten al SAE maximizar las fuentes de energía renovables y minimizar el uso de un grupo electrógeno diésel.
Las ventajas de las soluciones de almacenamiento de energía y de la energía solar son significativas en entornos urbanos. Al reducir el tamaño del generador, también se reduce la contaminación acústica de la obra. De este modo, la actividad de la construcción puede continuar mucho después del toque de queda, impuesto habitualmente por el exceso de ruido. El uso de la energía eléctrica nocturna del SAE podría hacer que los generadores diésel se utilizaran únicamente durante el día, lo que mejoraría la productividad de la obra y las emisiones totales.
Aunque hay bastantes aplicaciones para los sistemas de almacenamiento de energía, la gama de SAE de iones de litio de Atlas Copco es ideal para el sector de la construcción. Los modelos son ligeros y compactos, ya que solo ocupan entre 3 y 4 metros cuadrados. Pueden suministrar energía durante 12 horas en función de la demanda y solamente tardan 1,5 horas en recargarse. El innovador sistema de Atlas Copco tiene una vida útil de 40 000 horas, lo que equivale a 5000 ciclos o más de 1600 días de funcionamiento continuo. Gracias a su bajo coste total de propiedad, estas unidades se amortizan en menos de dos años.
La lista de ventajas de los sistemas de almacenamiento de energía es larga. Las obras del mañana consumirán mucha menos energía que las del pasado. El consumo de diésel y la consiguiente contaminación atmosférica se reducirán notablemente a medida que las empresas de construcción recurran a soluciones de almacenamiento de energía. Gracias a las baterías de iones de litio, el sector podrá satisfacer los picos de demanda al tiempo que reduce la capacidad de sus generadores. El sector también se beneficiará de menores emisiones de ruido y mayor productividad.
