Martelo Hidráulico com Economia de Energia e Redução de Emissões: Novas Tecnologias e Práticas do Setor

A redução de energia e emissões é um problema sistêmico, não um problema de produto

As discussões sobre economia de energia e redução de emissões relacionadas ao martelo hidráulico em relatórios setoriais concentram-se no próprio acessório martelo: projetos de válvulas alternativas de menor consumo energético, acumuladores de recuperação de energia e redução dos requisitos de vazão hidráulica para um mesmo número de golpes por minuto (BPM). Essas melhorias são reais e mensuráveis. Um martelo moderno de classe média requer 15–20% menos vazão do equipamento carregador para atingir o mesmo BPM que seu equivalente de dez anos atrás, principalmente graças a uma maior eficiência no tempo de abertura e fechamento das válvulas. Contudo, o martelo hidráulico não é o maior consumidor de energia no sistema do qual faz parte — o motor diesel do equipamento carregador é. O motor de uma escavadeira de 20 toneladas, com potência de 120 kW, consome 15–20% dessa potência devido às ineficiências do circuito hidráulico antes mesmo de o óleo atingir o martelo. Reduzir a demanda de vazão do martelo em 15% tem um efeito absoluto de economia de energia menor do que manter o óleo hidráulico do equipamento carregador suficientemente limpo para preservar a eficiência do circuito. A redução de emissões obtida ao substituir um martelo antigo por um modelo novo e mais eficiente é, tipicamente, menor do que a penalidade em emissões decorrente da operação de um martelo existente com óleo hidráulico contaminado além da viscosidade ideal.

As tecnologias que recebem os maiores investimentos em desenvolvimento para redução de emissões e consumo energético são a compatibilidade com veículos elétricos (EV), a compatibilidade com fluidos hidráulicos biodegradáveis e os projetos de carcaças com redução de ruído. A compatibilidade com óleo hidráulico biodegradável é aquela que afeta diretamente a especificação das vedações: as vedações padrão para óleo mineral (NBR, FKM) geralmente apresentam bom desempenho com fluidos hidráulicos biodegradáveis à base de ésteres vegetais, mas compostos de vedação em poliuretano presentes em alguns projetos mais antigos podem inchar ou degradar-se ao entrar em contato com fluidos sintéticos à base de ésteres. Os compostos de vedação HOVOO e HOUFU foram formulados para serem compatíveis com as principais categorias de fluidos hidráulicos biodegradáveis utilizadas nas aplicações europeias e australianas sujeitas a licenças ambientais — ésteres e glicóis polialquilênicos — além de serem adequados para serviço com óleo mineral convencional.

Acumuladores de recuperação de energia — projetos com duplo acumulador que armazenam a energia do recuo do pistão e a liberam na próxima descida — representam o ganho de eficiência mais significativo no nível do britador, sem necessidade de redesenhar o circuito portador. A melhoria de eficiência é de 8–15% em britagem contínua de rochas duras, menor em trabalhos intermitentes e mais leves. O diafragma do acumulador em um projeto de recuperação de energia sofre uma taxa maior de ciclos de flexão do que em um projeto padrão; kits de diafragmas HOVOO em FKM, com retenção de elasticidade superior a 95% após 2 milhões de ciclos de flexão, são especificados para aplicações de acumuladores de recuperação de energia.

A Prática Que Economiza Mais Energia Do Que Qualquer Atualização de Componente

A limpeza do óleo é a prática mais eficaz de economia de energia e redução de emissões disponível para qualquer operador de frotas de martelos hidráulicos. Óleo hidráulico contaminado com 5 mg/L de partículas causa vazamento interno nos circuitos de 3–8% em conjuntos típicos de válvulas de martelo. Esse vazamento representa óleo bombeado, mas não convertido em trabalho do pistão — trata-se de energia desperdiçada que o motor da máquina carregadora deve gerar e que se manifesta como consumo de combustível sem produção correspondente de impacto. Um padrão de limpeza ISO de 18/16/13 é alcançável na maioria dos ambientes de construção mediante trocas regulares de filtros e conexões de mangueiras vedadas; mantê-lo de forma consistente em uma frota de dez unidades economiza anualmente mais combustível do que a atualização de cada unidade para o próximo modelo de baixo fluxo. O custo do filtro representa apenas uma fração da economia de combustível obtida. A disciplina de manter a limpeza é mais difícil de sustentar do que qualquer aquisição de equipamento, sendo essa prática o fator que distingue frotas de baixo consumo de combustível das frotas de alto consumo que operam, aparentemente, os mesmos equipamentos.