Comercialmente, a fabricante japonesa Komatsu produz dois tipos de equipamentos com motorização híbrida diesel/elétrica: a escavadeira HB205-1, de 21 t, e a empilhadeira FB20HB, em versões de 1,5 e 2,5 t. Anunciados com grande destaque, os modelos já são comercializados mundialmente, inclusive no Brasil, onde desde 2011 foram produzidas 48 unidades da escavadeira e as primeiras empilhadeiras começaram a ser vendidas no ano passado. “No caso das escavadeiras, a produção é local, na nossa fábrica de Suzano, na Região Metropolitana de São Paulo”, pontua Vladimir De Rafael Machado Filho, engenheiro de promoção em vendas e engenharia de aplicação da fabricante.

ENGENHOSIDADE

Segundo ele, a Komatsu foi a primeira fabricante a disponibilizar comercialmente as escavadeiras híbridas no mundo. A iniciativa pioneira ocorreu em 2008, no Japão, e desde então a empresa vem trabalhando no aperfeiçoamento e divulgação desse tipo de motorização. “O sistema híbrido da escavadeira trabalha com o princípio de regeneração da energia elétrica, no qual o componente-chave é o sistema de capacitor exclusivo da Komatsu”, informa Machado Filho.

De modo geral, isso quer dizer que a energia gerada durante a desaceleração de cada giro é convertida em eletricidade, que é então armazenada pelo sistema de capacitores. “Essa energia é liberada rapidamente, em alta tensão e volume suficiente para alimentar o motor do giro e, ainda, fornecer força-extra ao motor diesel nas mais diversas condições de carga”, explica o engenheiro, completando que a força do giro é fornecida eletricamente pelo capacitor ou gerador de energia acoplado à máquina.

BENEFÍCIOS

Com essa tecnologia, o sistema híbrido da escavadeira HB205-1 requer menor utilização de recursos naturais para o funcionamento do motor, cujo consumo de diesel é segundo a empresa aproximadamente 25% menor que os sistemas convencionais. Além disso, a Komatsu afirma que a emissão de gás carbônico também é reduzida em até 30% em comparação com as escavadeiras tradicionais, uma vez que as atividades são realizadas prioritariamente pelo motor elétrico. “Nesse caso, o motor diesel auxilia nas atividades de lança, braço e caçamba, podendo funcionar em baixas rotações, o que também promove economia”, diz Machado Filho.

Outro benefício das escavadeiras híbridas da Komatsu é a autonomia do motor elétrico, que pode ser total, desde que a máquina realize giros constantes e com um ângulo maior do que 30%, algo comum em atividades de carregamento de caminhões, por exemplo. “No mundo, mais de 1,5 mil máquinas desse tipo já foram comercializadas”, destaca o especialista. “No Brasil, já superamos a 50ª venda, sempre operacionalizada pelos distribuidores e acompanhada pelo corpo de engenheiros da fábrica.”

EMPILHADEIRAS

Após o sucesso da escavadeira, a empilhadeira híbrida é mais recente produto no rol de equipamentos híbridos oferecidos pela Komatsu no Brasil. Seu funcionamento, no entanto, não consiste no compartilhamento com a motorização a diesel, como a escavadeira, mas sim como complemento à energia elétrica da bateria.

O principio de energização também é baseado na ação de um capacitor, que recupera, armazena e descarrega instantaneamente a corrente produzida pelos movimentos da empilhadeira em operação. “Em suma, a energia regenerativa do deslocamento da máquina é recuperada e acumulada no capacitor, para ser usada na partida, deslocamento e elevação dos garfos”, resume Machado Filho.

O especialista explica que as empilhadeiras convencionais também contam com dispositivo regenerativo de energia gerada na frenagem, sendo que a corrente é recuperada e armazenada na bateria. Contudo, em razão da elevada resistência interna da bateria, a corrente não pode ser capturada instantaneamente e, por isso, é dissipada em forma de calor, resultando em um baixo percentual de recuperação. A diferença, portanto, é que o aproveitamento da energia regenerativa na empilhadeira híbrida é total.

AUTONOMIA

Segundo Machado Filho, isso gera a vantagem de autonomia para trabalhos de mais de oito horas, nos quais a recarga é feita rapidamente, podendo recuperar 80% da capacidade da bateria em apenas uma hora. “As empilhadeiras convencionais, por sua vez, precisam de oito horas para ser carregadas na mesma proporção”, compara.

INVESTIMENTO

Obviamente, para se chegar a essas soluções inovadoras é necessário um esforço significativo de P&D. Segundo a Komatsu, a matriz da empresa no Japão investe cerca de US$ 500 milhões por ano em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias para seus equipamentos. O impulso conceitual dessa estratégia de investimentos é baseado em um traço importante da cultura japonesa, denominado Dantotsu, que significa “superior”. “Nosso esforço é por elevar a qualidade de nossos produtos”, diz Machado Filho. “Nesse sentido, podemos adiantar que parte desse aporte tem sido destinada ao desenvolvimento de novos equipamentos híbridos, que em breve apresentaremos ao mercado mundial.”