bauma 2013: más eficiencia, menos emisiones
Redacción Ingeopres05/12/2012
Del 15 al 21 de abril de 2013 tendrá lugar en Múnich bauma, Salón Internacional de Maquinaria para Obras, Materiales de Construcción y Minería, Equipos y Vehículos para Obras. Uno de los principales aspectos de las innovaciones esperadas en el certamen es la tecnología de accionamiento de las máquinas móviles de construcción. En una entrevista llevada a cabo con la Messe München, el Prof. Dr.-Ing. Günter Kunze, Jefe del Departamento de Técnica de Maquinaria de Construcción y Transporte de la Universidad Técnica de Dresde, proporciona una visión de los desarrollos más actuales.
Messe München: Los principales impulsores del desarrollo de las tecnologías de accionamiento de la maquinaria de construcción móvil son las normas internacionales de emisiones. ¿Cuáles son los puntos claves actuales?
Prof. Günter Kunze: En Europa y EE.UU. se implantarán progresivamente unos límites de emisión más estrictos para las máquinas nuevas, clasificados por categoría de potencia. La atención se centra en las emisiones de partículas de hollín y de óxido de nitrógeno. En la actualidad rige para el transporte fuera de carretera en Europa la fase III B de la Directiva de Emisiones y en EE.UU., la norma de gases de escape Tier 4 interim. En 2014 serán aplicables la fase IV en la UE y la Tier 4 final en EE.UU. Estas regulaciones supondrán una drástica reducción del límite de emisiones de óxidos de nitrógeno.
Messe München: ¿Con qué tecnologías y componentes pueden cumplirse estas disposiciones?
Prof. Günter Kunze: Los límites aplicables hasta la fecha podían cumplirse por regla general a través de medidas llevadas a cabo en el motor. Según el caso, los ingenieros tienen que hacer frente a la contradicción de que un proceso de combustión bajo en emisiones nocivas acarrea un incremento del consumo de combustible. El recrudecimiento cada vez mayor de los límites refuerza este "conflicto ecológico". Los valores límite aplicables a partir de 2014 para el ámbito fuera de carretera exigen en la mayoría de los casos un tratamiento adicional de los gases de escape tras la combustión en el motor, mediante componentes eficaces reductores de emisiones, de bajo mantenimiento y duraderos. Dependiendo de la aplicación es posible reducir los límites bajos de la fase IV de la directiva comunitaria y la Tier 4 final combinando las tecnologías que reducen al mismo tiempo las emisiones de partículas y de óxido de nitrógeno. Para conseguirlo, es necesario tener en cuenta las particularidades de las condiciones de trabajo, los ciclos de servicio variables y las exigencias de rendimiento de la aplicación respectiva de las máquinas móviles. La ingente variedad existente en el segmento de fuera de carretera hace imposible una solución estándar para el tratamiento posterior de los gases de escape. Por lo tanto, los fabricantes definen las condiciones de servicio, como la temperatura, para lograr por un lado el proceso de limpieza del filtro dependiendo de la carga de hollín y, por otro lado, la dosificación de urea para reducir las emisiones de óxido de nitrógeno en función de la potencia del motor. Como estas condiciones de servicio no se dan en todos los casos en el ámbito de fuera de carretera, se aplican métodos de regeneración activa, en los que los mismos sistemas de gases de escape generan la temperatura necesaria. Para lograrlo, se ajusta la temperatura de los gases de escape o bien con un quemador de llama, o bien combinando el quemador de llama con un quemador catalítico. Otros desarrollos apuntan a un ajuste del motor para que se consuma la menor cantidad de combustible posible junto con un aumento significativo del rendimiento del sistema SCR (siglas de reducción catalítica selectiva). De esta manera se logra quedar por debajo de los futuros valores límite con tan solo dos componentes de emisiones de gases de escape: CR y catalizador de oxidación diésel (DOC).
Messe München: Además del accionamiento, el equipo de trabajo de una máquina de construcción móvil debe ir provisto de la suficiente potencia. ¿Qué está ocurriendo en este campo?
Prof. Günter Kunze: Tradicionalmente se incorpora un motor de combustión de suficiente potencia. Es decir, los fabricantes determinan la llamada demanda pico y construyen el motor adecuado para ese fin. Sin embargo, existen muchos enfoques y soluciones que estudian la denominada "demanda media" de la máquina de construcción como punto de partida para determinar el motor de combustión. Para cubrir las cargas máximas se utilizan así acumuladores apropiados Estos acumuladores pueden ser mecánicos, hidráulicos o eléctricos. Esto es lo que se conoce por downsizing de la potencia de accionamiento del motor instalada.
Messe München: La industria está desarrollando desde hace años los motores híbridos, pero todavía no se ha logrado su penetración en el mercado. ¿Cómo evaluaría usted el estado de este desarrollo?
Prof. Günter Kunze: En primer lugar hay que decir que también Toyota, la compañía pionera en el tema de los motores híbridos, ha necesitado más de diez años para conseguir la aceptación y penetración en el mercado. En las máquinas de trabajo móviles, su diversidad, su poca cantidad y su larga vida útil auguran una evolución todavía más moderada. Básicamente, un accionamiento híbrido significa la coexistencia de —al menos— dos fuentes de potencia. Pueden concebirse las combinaciones más diversas de estas fuentes, como, por ejemplo, un motor de combustión y una máquina eléctrica en combinación con un acumulador eléctrico. O bien dos acumuladores independientes, por ejemplo, en carretillas industriales. En ambos ejemplos, ya hay máquinas disponibles. También son viables las soluciones para recuperar y almacenar de forma mecánica o hidráulica la energía. Qué solución es aplicable para qué máquina, depende en gran medida de los requerimientos específicos. Especialmente en el asunto de la tecnología híbrida, la industria de la construcción está desarrollando muchas innovaciones que se presentarán por primera vez en la próxima edición de bauma.
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