Drenagem de diesel: por que os guindastes de torre estão consumindo seu orçamento

Andrew Deakin aborda um assunto favorito: o desperdício desnecessário de energia na maioria dos canteiros de obras quando se trata de alimentar guindastes de torre.

Como diretor técnico da Dumarey Green Power, uma empresa de armazenamento de energia sediada no Reino Unido especializada em fornecer energia a guindastes de torre, canteiros de obras e outros locais com mais eficiência, Deakin passa grande parte do seu tempo avaliando alternativas ao status quo — e as compensações que os compradores de imóveis para aluguel enfrentam.

No topo da lista de ineficiências estão os grandes geradores a diesel ainda usados na maioria dos projetos de construção.

“Não precisamos de tanta energia para acionar um guindaste”, disse Deakin. “Deveríamos ser capazes de fazer melhor do que isso.”

Severamente dominado

Seu argumento central é que, embora os guindastes de torre sejam essenciais para a construção vertical, a maioria é extremamente potente — e esse desalinhamento está custando caro aos empreiteiros e locadores em termos de consumo de diesel e emissões de CO₂.

Falando na conferência International Tower Cranes (ITC) de 2025 em Roma, Deakin apresentou dados operacionais de um local ativo em Londres, onde sua empresa trabalhou com a Select Plant para fornecer energia aos guindastes de lança basculante Terex CTL 1600.

Com potência nominal de 250 a 300 quilowatts, esses grandes guindastes de torre parecem funcionar constantemente. Mas uma análise mais atenta revelou uma história diferente: "Observando a potência média para o dia inteiro, mesmo sendo um guindaste de 300 quilowatts, essa média é de cerca de 11 quilowatts", diz ele. "Não precisamos de tanta energia para acionar o guindaste. Seriam cerca de 110 quilowatts-hora para o dia inteiro."

Apesar da carga média modesta, muitos locais usam geradores a diesel de 650 kVA para lidar com picos de energia momentâneos e transientes.

“Isso está operando a uma média de cerca de 2,1% de sua capacidade de pico de potência”, diz Deakin. “Esses geradores são extremamente superdimensionados, mas precisam lidar com os picos e os altos transientes.”

Deakin explicando o fluxo de energia em um diagrama de Sankey para a eficiência de um motor a diesel em um gerador operando a 40% de eficiência. Foto: Joe Mather/KHL

O resultado é uma conta de combustível totalmente descompassada com as necessidades energéticas reais. "Estamos instalando um gerador enorme para lidar com o fornecimento de uma potência média muito baixa", diz Deakin.

Não se trata apenas de uma ineficiência técnica. Para as locadoras que pagam a conta do combustível, os custos aumentam rapidamente. "Um gerador UE Estágio III A de 500 kVA, que alimenta um grande guindaste de torre, consome em média 15 litros de diesel por hora, durante 60 horas por semana. São 45.000 litros de diesel por ano, ou € 67.500 [US$ 77.406] a € 1,50 [US$ 1,72] o litro, e 120 toneladas de CO₂."

No entanto, a quantidade de energia útil produzida é minúscula. Do dinheiro gasto com combustível, apenas € 4.500 (US$ 5.160) são transformados em energia para movimentar o guindaste. O restante, impressionantes € 63.000 (US$ 72.235), é desperdiçado em calor.

Mesmo motores a diesel operando em condições ideais – com eficiência de 40% – perdem uma parcela significativa de energia por meio de calor e perdas mecânicas. Mas sob cargas leves, típicas em canteiros de obras com guindastes, o desempenho cai drasticamente. "Se observarmos a demanda média de um guindaste de torre, porém, estamos com uma carga de 2,5%. Isso significa que estamos operando com uma eficiência de cerca de 5 a 10%. É bem ruim. A questão é: o que podemos fazer a respeito?"

Agravando o problema

Padrões de emissões mais rigorosos sob os regulamentos da Fase V podem agravar o problema. "Estamos com uma eficiência de 3% e 97% da energia do combustível está sendo transformada em calor residual. A conclusão é que, com a Fase Cinco da UE, podemos piorar muito a eficiência."

Quando disponível, Deakin deixa claro que a eletricidade da rede elétrica oferece as menores emissões e a economia mais atrativa.

“Assim, não queimamos diesel e ele deve emitir menos CO₂.” As emissões da rede elétrica variam de acordo com o país — de quase zero na França a 662 gramas de CO₂ por quilowatt-hora na Polônia —, mas todas superam o diesel.

“Isso significa que se pegarmos um grande guindaste de torre com um consumo médio de energia de cerca de 10 quilowatts, isso significa entre zero e seis quilos de CO₂ por hora, produzidos na alimentação desse guindaste, se ele estiver conectado à rede elétrica”, ele calcula.

Em locais onde a capacidade da rede é limitada, as tecnologias de armazenamento de energia podem preencher essa lacuna.

"Conseguimos substituir o gerador de 500 kVA por um gerador de 200 kVA mais um volante. Isso reduz nosso consumo de combustível para cerca de sete litros por hora. Nossa potência de frenagem ainda é de 10 quilowatts, mas elevamos essa curva de eficiência para 15%."

Dr. Andrew Deakin apresentando sua visão sobre as diferentes tecnologias e desafios para alimentar guindastes de torre com mais eficiência. Foto: Joe Mather/KHL

Melhor ainda, combinar um pequeno gerador com uma bateria ou volante de tamanho normal pode gerar mais ganhos, diz Deakin.

“Se usarmos um dispositivo de potência máxima, por exemplo, um sistema de armazenamento de energia de bateria ou um volante muito grande, onde o sistema basicamente carrega a partir do gerador com alta eficiência, poderíamos reduzir isso para, por exemplo, um gerador e bateria de 25 kVA, que consomem menos de três litros de diesel por hora.”

Essas configurações híbridas também oferecem resiliência. "Uma delas é a rapidez com que a bateria responde, pois ela precisa proteger a rede contra transientes. Não podemos fornecer toda a energia para a rede por curtos períodos, pois isso apenas desarmaria o disjuntor da rede", diz ele.

Para quem busca algo além do diesel, uma gama de alternativas de baixo carbono está surgindo – incluindo óleo vegetal hidrogenado (HVO), células de combustível de hidrogênio, combustão interna (CI) de hidrogênio e combustíveis sintéticos. Deakin observa que os colegas de Dumarey na Itália já estão trabalhando com a TecnoGen para desenvolver um gerador de CI de hidrogênio com fluxo integrado.

Mas, por enquanto, essas opções permanecem limitadas em escopo. "Hoje, cerca de 99% do hidrogênio ainda é cinza, então isso não ajuda", disse Deakin. "Se você está queimando HVO, são coisas como o óleo de palma que são menos ecologicamente corretas do que você imagina." Os custos, acrescenta, também devem permanecer altos no futuro próximo.

A pegada logística do hidrogênio apresenta desafios adicionais. "Talvez você tenha um caminhão de entrega de diesel para o seu local uma vez por semana, mas isso pode significar dez caminhões de hidrogênio por semana para abastecer aqueles guindastes de torre."