Urge renovar y modernizar el parque nacional de maquinaria de construcción

Después de constatar que el parque de maquinaria de construcción en España está envejeciendo a marchas forzadas (la edad media es de 18,5 años), las administraciones deberían tomar cartas en el asunto, priorizando en su agenda política la necesidad de renovar y modernizar un parque obsoleto y contaminante.

Teniendo en cuenta que la maquinaria de más de 10 años de edad supone el 79,1% del total del parque en uso en España y que una máquina fabricada en el año 2022 contamina, de media, 20 veces menos que una máquina fabricada en el año 2010, la sustitución de máquinas antiguas por nuevos modelos más tecnológicamente avanzados, limpios, eficientes energéticamente y seguros aumentaría, sin duda, la productividad y sostenibilidad del sector.

La industria de la construcción está inmersa en un proceso de transformación verde y digital para mejorar su competitividad. En esta doble transición hacía una construcción industrializada, digital, descarbonizada y circular, la maquinaria constituye una palanca esencial para poder solventar los retos que condicionarán el futuro desarrollo de la actividad de la construcción en nuestro país.

Los fabricantes dotan a sus máquinas cada vez más de una mayor tecnología con el fin de incrementar su productividad, mejorar sus prestaciones, proporcionar una mayor eficiencia energética en los trabajos a realizar, optimizar los consumos de combustible, reducir las emisiones de gases y partículas contaminantes, así como aumentar su comodidad, seguridad y respeto por el medio ambiente.

Desgraciadamente, la presencia de estas máquinas tecnológicamente avanzadas en las obras de construcción se ve difuminada por la convivencia con un parque de maquinaria muy envejecido y obsoleto. Esta situación frena la mejora de la productividad y competitividad del sector de la construcción, incrementando los efectos negativos sobre el medio ambiente, la seguridad y salud de los trabajadores y la sociedad en general. Por todo ello, se considera necesario impulsar un Plan Renove que modernice la maquinaria del sector de la construcción.

En las obras, se utiliza una gran variedad de máquinas y equipos para la ejecución de trabajos de edificación y de ingeniería civil, desde las más pequeñas como puede ser un martillo demoledor hasta las más grandes como una excavadora. Dentro de esta variedad, la tipología de maquinaria mayoritaria consiste en máquinas móviles que llevan instalado un motor de combustión interna: movimiento de tierras, compactación, perforación y cimentación, transporte y distribución de hormigón, manipulación de materiales, generación de energía, etc.

En la actualidad se estima que el parque de maquinaria móvil de construcción en uso existente en España cuenta con cerca de 70.000 unidades, aunque seguramente esta cifra esté por debajo de la realidad al no existir todavía en España un Registro Oficial de Maquinaria de Construcción.

Según el estudio realizado recientemente por la Asociación Española de Fabricantes de Maquinaria para Construcción y Minería (Anmopyc) con la colaboración de la Confederación Nacional de la Construcción (CNC) y algunas asociaciones regionales de excavadores, en el que se han analizado más de 66.000 máquinas automotrices, se concluye que el 79,1 % de estas máquinas tienen más de 10 años y que la edad media del parque de maquinaria de construcción autopropulsada se sitúa en los 18,5 años.

Estos datos ponen de relieve que el sector de la construcción cuenta en la actualidad con un parque de maquinaria envejecido que se ha quedado obsoleto tecnológicamente, ya que las nuevas tecnologías no pueden aplicarse a todas las máquinas, sólo a las más modernas, principalmente las fabricadas a partir de 2012.

Las emisiones de gases y partículas contaminantes procedentes de motores instalados en máquinas móviles no de carretera fueron reguladas en la UE a partir de 1999 a través de la Directiva 97/68/CE, abarcando los principales contaminantes atmosféricos: monóxido de carbono (CO), hidrocarburos totales (THC), óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas (PM).

Esta Directiva ha sido modificada en varias ocasiones con el fin de ir introduciendo nuevas fases de emisiones de contaminantes cada vez más estrictas hasta llegar en 2019 a la vigente fase V, adoptada a través del Reglamento (UE) 2016/1628 que derogó la Directiva 97/68/CE.

Con esta nueva etapa, las nuevas generaciones de máquinas móviles de construcción se han convertido en las más limpias del mundo, reduciendo sus emisiones de NOx en un 96% y las emisiones de partículas en un 98% en comparación con las máquinas que cumplían la fase I introducida en 1999.

Para poder ofrecer máquinas limpias que cumplan los diferentes límites fijados en la UE para las emisiones de contaminantes, los fabricantes llevan destinando a lo largo de estos últimos 25 años una cantidad importante de recursos de I+D para rediseñar sus máquinas con el fin de integrar la tecnología de postratamiento necesaria para conseguir reducir estas emisiones (por ejemplo, EGR-recirculación de gases de escape, SCR-reducción catalítica selectiva, DOC-catalizador de oxidación diésel, filtros de partículas, etc.).

Paradójicamente, el actual marco normativo no restringe la utilización en las obras de construcción de máquinas históricas altamente contaminantes, permitiendo que la nueva generación de máquinas más limpias tenga que 'competir' en desigualdad de condiciones en cuanto a su capacidad de contaminación.

De forma general, se podría señalar que una máquina fabricada en el año 2022 contamina, de media, 20 veces menos que una máquina fabricada en el año 2010 y hasta 46 veces menos que una máquina fabricada en el año 1999.

En ese sentido, resulta altamente preocupante que, según el estudio realizado por Anmopyc, el 24% del parque actual de maquinaria (15.858 unidades) no respete ninguna fase de límites de emisiones, ya que fueron comercializadas antes de 1999, siendo responsables de aproximadamente el 37% del total de NOx y del 46% de partículas emitidos por el parque.

Si analizamos aquellas máquinas que tienen más de 10 años, el 79,1 % del parque (52.206 unidades), se estima que este conjunto de máquinas sería responsable de aproximadamente el 96% del total de NOx y del 98% de partículas emitidos por el parque en su conjunto.

Si tomamos como ejemplo una típica máquina para movimiento de tierras como pueda ser una excavadora, se puede señalar que una excavadora fabricada en 2021 con un tamaño medio de 25 toneladas y dotada con un motor fase V de potencia 147 kW emite un 85% menos de NOx y un 93% menos de partículas en comparación con una excavadora equivalente del 2010 equipada con un motor fase IIIA.

Cada nueva generación de máquinas de construcción es más sostenible que su modelo predecesor y, desde la última década, estos cambios entre generaciones se están produciendo de forma más acelerada. Los avances tecnológicos han permitido a los fabricantes optimizar el diseño de sus máquinas, proporcionando unas mejores prestaciones, una mayor productividad y eficiencia, así como un menor consumo de combustible.

El consumo de combustible supone un porcentaje elevado del coste horario total de una máquina de construcción, lo que refleja la importancia de la eficiencia energética de las máquinas utilizadas en los trabajos de construcción y obra civil.

La incorporación en las máquinas modernas de motores de última generación más eficientes, sistemas electrónicos de gestión de potencia del motor y sistemas antipatinado, permiten a las máquinas alcanzar una eficiencia óptima en cada situación de trabajo, con el consiguiente ahorro de combustible y de costes de operación.

A grandes rasgos, podemos establecer que, gracias a esta mayor eficiencia, el consumo de combustible en máquinas de construcción fabricadas en 2021 se ha visto reducido aproximadamente en un 15% respecto al consumo en máquinas fabricadas en 2010, con un especial impacto en el caso de las máquinas de obras públicas. Este porcentaje de ahorro se refiere a un valor promedio calculado para el conjunto de máquinas fabricadas en esos dos periodos, por lo que el ahorro real para un determinado tipo de máquina oscilará en función de sus características (tipo, tamaño, potencia, …).

Además de esta mayor eficiencia, también es preciso tener en cuenta que, gracias a las nuevas tecnologías implementadas en las máquinas y a los intervalos de mantenimiento más prolongados, se puede estimar en una máquina fabricada en 2021 una mejora de la productividad de un 10% con respecto a su modelo equivalente fabricado en 2010. Por lo tanto, el ahorro de combustible real será aún mayor al que podríamos pensar si solo valoramos el consumo medio de combustible.

Para poder visualizar este ahorro de combustible con un ejemplo específico, vamos a comparar dos retrocargadoras de 68 kW, la primera fabricada en 2010 con un consumo medio de 5,8 l/h y la segunda fabricada en 2021, más eficiente, con un consumo medio de 4,9 l/h. Mientras la retrocargadora de 2010 necesitaría trabajar 1.500 h al año para realizar una determinada producción, la retrocargadora de 2021, teniendo en cuenta su mayor productividad, solo necesitaría 1.350 h. Si solo tenemos en cuenta la diferencia de consumos, tendríamos un ahorro de 1.350 l con la máquina de 2021. Si, además, tenemos en cuenta, la mayor productividad de la máquina de 2021, estaríamos ahorrando 2.085 litros de combustible al año, es decir consumiríamos un 24% menos.

Según el estudio realizado por Anmopyc, teniendo en cuenta los consumos promedio y mejora de productividad estimados para las máquinas móviles en función de su fecha de fabricación, la sustitución de todas las máquinas fabricadas entre 1999 y 2010 existentes en los parques de maquinaria de las empresas (36.348 unidades) por unidades nuevas más eficientes, supondría para el sector de la construcción un impacto positivo global en el ahorro de consumo anual de combustible de 51 millones de litros en máquinas pequeñas y de 173 millones de litros en máquinas grandes.

En el caso de las máquinas fabricadas antes de 1999 (15.858 unidades), la sustitución por unidades nuevas supondría un ahorro global en el consumo anual de combustible de 20 millones de litros en el caso de máquinas pequeñas y de 109 millones de litros en máquinas grandes.

Por lo tanto, estas cifras tan elevadas de ahorro de combustible hacen que resulte necesaria la puesta en marcha de un Plan Renove de maquinaria de construcción, no solo para dotar a las obras de máquinas más limpias, sino también de máquinas con una mayor eficiencia y menor consumo de combustible.

Las emisiones de CO₂ procedentes de la utilización de maquinaria de construcción representan una pequeña fracción de las emisiones totales de CO₂ de la actividad de construcción. Se estima que la maquinaria de construcción contribuye solo en un 0,5% a las emisiones totales de gases de efecto invernadero en la EU-27. (Fuente: CECE Position Paper: The role of construction equipment in decarbonising Europe).

No obstante, el sector de la maquinaria también puede aportar su granito de arena para reducir las emisiones de carbono en las obras de construcción y de ingeniería civil. Las importantes reducciones de consumo alcanzadas en la maquinaria móvil moderna se traducen a su vez en una importante reducción en las emisiones de CO₂.

Si tomamos como referencia que, por cada litro de gasóleo consumido, una máquina móvil emite en promedio unos 2,64 kg de CO₂, con la sustitución del conjunto de máquinas fabricadas antes de 1999 (15.858 unidades) por nuevas máquinas, se conseguiría reducir las emisiones anuales de carbono en 340.560 toneladas de CO₂. Si se sustituyera en el parque de maquinaria móvil en uso todas las máquinas fabricadas entre 1999 y 2010 (36.348 unidades), se conseguiría reducir las emisiones anuales de carbono en 591.360 toneladas de CO₂.

Para lograr las cero emisiones netas de carbono, a pesar de que existe tecnología en la actualidad con potencial para ello, todavía se vislumbra un largo camino para su implantación práctica en el sector de la maquinaria de construcción debido a los numerosos retos que es preciso solventar.

En el caso de la electrificación, uno de los principales retos sería el tamaño requerido de la batería. La densidad energética de las baterías disponibles es mucho menor que la de los combustibles fósiles (por ejemplo, una batería Li-Ion actual tiene una densidad energética veinte veces menor). Esta circunstancia limita en la actualidad la viabilidad de esta tecnología exclusivamente a máquinas compactas.

Otro reto sería la disponibilidad y tiempo de carga necesario. Generalmente, las máquinas de construcción se emplean en lugares de trabajo donde el suministro de electricidad no está disponible, por lo que no es posible que las máquinas pesadas puedan funcionar directamente o recargarse con rapidez las baterías, especialmente cuando haya varias máquinas funcionando simultáneamente. El tiempo actual requerido para recargar las baterías también afecta el tiempo de actividad de las máquinas y, por tanto, a la eficiencia operativa.

En el caso del hidrógeno, los principales retos a solventar serían la infraestructura de suministro de hidrógeno y el almacenamiento. Para poder implementar esta tecnología será necesario disponer de una capacidad de producción considerable de hidrógeno verde y desarrollar redes de distribución. Además, los procesos de producción de hidrógeno verde necesitan un mayor desarrollo industrial para ser rentables. Por otra parte, al igual que sucede con la electricidad, no es práctico llevar una máquina a una instalación de recarga de vehículos, por lo que el hidrógeno debería suministrarse en el lugar de trabajo donde funcione la máquina.

En lo que respecta al almacenamiento, el reabastecimiento de hidrógeno se puede lograr en un tiempo similar al llenado de un tanque de gasóleo. No obstante, los tanques de hidrógeno gaseoso funcionan generalmente a 350-700 bar, lo que requiere adoptar medidas de seguridad adicionales y disponer de un tanque de combustible de alrededor de ocho veces el volumen de almacenamiento para la misma cantidad de energía almacenada en el gasóleo.

Los biocombustibles y los combustibles sintéticos ofrecen una buena oportunidad para poder descarbonizar el parque de maquinaria en uso, ya que está tecnología podría implantarse más rápidamente al poderse utilizar la infraestructura existente de almacenamiento y distribución de combustible. Sin embargo, en el caso de los biocombustibles, para que fuera sostenible, la producción tendría que provenir del uso de desechos y residuos de biomasa y/o del cultivo de cultivos energéticos específicos. En el caso de los combustibles sintéticos, el reto recae en mejorar el desarrollo de los procesos de producción para que resulten rentables.

Los fabricantes están comprometidos con las reducciones de las emisiones de carbono, invirtiendo en el desarrollo de nuevas máquinas electrificadas y alimentadas con hidrógeno. Sin embargo, aunque comienza a haber equipos eléctricos disponibles en el mercado que conviven con máquinas limpias que consumen gasóleo, su número y variedad todavía es muy reducido, limitándose técnica y económicamente a equipos por debajo de las 15-20 toneladas para un uso predominante en entornos urbanos. Para máquinas por encima de estos pesos, el coste de los equipos eléctricos se encarecería hasta 10 veces lo que cuesta su equipo equivalente de gasóleo, por lo que se está trabajando en máquinas alimentadas por hidrógeno, pero todavía en una fase experimental.

En consecuencia, en estos momentos no sería viable plantear un plan renove que se aplicará exclusivamente a la renovación o adecuación de la maquinaria móvil de construcción en uso con otra maquinaria que utilice combustibles alternativos como el hidrógeno o la electricidad. Sería más acertado, plantear un plan renove que se centrara en renovar aquellas máquinas antiguas más contaminantes por unidades nuevas más eficientes en el consumo de combustible y, por tanto, con menores emisiones de carbono.

Para poder afrontar con garantías los proyectos de construcción que tenemos por delante, necesitamos disponer de un plan nacional que impulse la renovación y la modernización del parque de maquinaria móvil de las empresas.

Un plan que incentive mediante la concesión de ayudas o incentivos fiscales la sustitución de máquinas antiguas por nuevos modelos más tecnológicamente avanzados, limpios, eficientes energéticamente y seguros, como ya se está realizando en otros sectores industriales y países. Mediante la renovación de las máquinas con una antigüedad mínima de 10 años se estima una reducción importante de las emisiones de CO₂, NOx y partículas, así como de consumo de combustible.

Teniendo esto en cuenta, y como el parque seguirá envejeciendo sin remedio, consideramos necesario establecer unas ayudas duraderas en el tiempo, con una dotación económica suficiente, y que realmente permitan acelerar el ritmo de sustitución: se adquiere una máquina nueva y se achatarra una máquina de más de 10 años.

Si queremos que se produzca una renovación efectiva del parque de maquinaria móvil de España de aquí a 2030 con el fin de reducir las emisiones de carbono del sector, las ayudas a la compra podrían incentivar, pero nunca limitarse a máquinas eléctricas o impulsadas por hidrógeno. Estas tecnologías tienen que seguir avanzando en la próxima década para garantizar que estos vectores energéticos sean suministrados a las obras de forma segura, continua, económicamente competitiva y libre de emisiones de CO₂.