Proyecto Fondef apunta a dotar de tres fuentes de almacenamiento de energía a las grúas horquilla

Por Javier Martínez G.

La electromovilidad llegó para quedarse y su desarrollo avanza a pasos agigantados. Sin embargo, el sistema de energía para estos vehículos no solo se podría basar en la electricidad, sino que también en otras fuentes.

Eso es lo que busca el equipo liderado por el Dr. Guillermo Ramírez, académico de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de la Santísima Concepción y que es uno de los cinco proyectos asociados al Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondef) del concurso Idea I+D 2023 de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID) que se adjudicó este año la casa de estudios.

La iniciativa se denomina “Desarrollo de sistema de gestión de energía con almacenamiento híbrido basado en hidrógeno verde, supercapacitores y baterías para la conversión de grúas horquillas eléctricas de alto desempeño”.

El también Jefe de Departamento de Ingeniería Eléctrica comentó que como equipo llevan muchos años trabajando en temas relacionados con la energía y uno de los últimos fue el hidrógeno verde (H2V), cuyo hito es la construcción la primera planta de producción de este combustible. “Como quisimos avanzar, decidimos buscarle aplicaciones con el objetivo de fomentar su uso masivo en la economía regional y nacional”, apuntó.

Compensar deficiencias

En ese sentido, observaron que había espacio en las grúas horquilla, que actualmente están evolucionando a ser completamente eléctricas, pero con batería, pero por el tonelaje que mueven y su autonomía no las hacen atractivas en los segmentos industriales en que operan. “Para compensar sus deficiencias, decidimos entrar por el lado del H2V, que les da mayor autonomía, equivalente a su funcionamiento a diésel o gas, y también en horas de trabajo, pero disminuye la capacidad de desarrollar potencias altas en cortos periodos de tiempo”, explicó.

Por ende, la idea es llevar adelante un sistema con tres fuentes de almacenamiento de energía con hidrógeno, a través de las celdas de combustible; supercapacitores y una batería de ion de litio. Al mezclar estas tres tecnologías se diseñará un sistema de gestión de la energía, que, dependiendo del requerimiento de la grúa, se priorizará una u otra o la combinación de ellas.

“Lo anterior requiere de un estudio de caracterización de los sitios de trabajo de la máquina y las condiciones de operación que nos permita ofrecer una tecnología optimizada para sacar el máximo rendimiento al equipo. Independiente de cuál sea la fuente de energía que se ocupa, buscamos que la grúa siempre responda a su máxima capacidad”, recalcó.

El Dr. Ramírez enfatizó que las grúas eléctricas existen hace más de 30 años y han avanzado en tecnología, pero con la aparición del hidrógeno verde, que se producirá con energía renovable, se espera que su trabajo sea a menor costo y dé un salto como fuente de energía para las grúas. “En el fondo, no habría que hacer grandes modificaciones a estas máquinas, sino que solo en la fuente de acumulación de energía”, hizo ver.

Por lo tanto, el académico dijo, además, que actualmente se pueden encontrar grúas eléctricas y que operan con hidrógeno, pero no hay ninguna que cuente con tres fuentes de energía, sumado a una alta prestación.

Etapas del proyecto

Aparte, el proyecto tiene una etapa de pilotaje a nivel de laboratorio, luego viene la instalación de los sistemas en la grúa en un ambiente controlado dentro de la UCSC para validar su operación. Posteriormente, se pasa a la otra fase, que está comprometida en la iniciativa, que es llevar el equipo a faenas industriales, donde existe el acuerdo de concretarlo en Huachipato y en la planta de Cabrero de la empresa Masisa. Si todo se ajusta a lo planificado, debiera concretarse dentro de dos años, en los últimos meses del proyecto, cuando se realicen las pruebas en terreno.

Guillermo Ramírez, quien lidera el equipo conformado por el Dr. Ricardo Lizana, el Dr. Eduardo Espinosa y el Dr. Aníbal Morales, dijo tener una valoración positiva del trabajo que la UCSC está llevando adelante, porque es necesario realizar investigación fundamental y aplicada, pero se debe un paso más si el objetivo es aportar en forma concreta al desarrollo del país y eso es innovación junto a la transferencia tecnológica.