Οδεύοντας προς το μέλλον με υδρογόνο
Πώς θα ήταν αν ο ανεφοδιασμός ενός περονοφόρου γινόταν σε τρία μόλις λεπτά και η λειτουργία του δεν προκαλούσε καθόλου εκπομπές καυσαερίων; Αυτά τα δύο στοιχεία που μοιάζουν με ευσεβείς πόθοι, αποτελούν τα σημαντικά πλεονεκτήματα ενός από τα πλέον πολλά υποσχόμενα και προσανατολισμένα στο μέλλον ενεργειακά συστήματα: αυτό της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου.
Εκτός από τις απαιτήσεις εφαρμογής, πτυχές όπως ο χώρος που χρειάζεται για ανεφοδιασμό ή φόρτιση, το ενεργειακό κόστος και η περιβαλλοντική συμβατότητα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην επιλογή του κατάλληλου ενεργειακού συστήματος στα βιομηχανικά οχήματα. Με γνώμονα αυτό, εστιάζουμε σε εναλλακτικά συστήματα μετάδοσης κίνησης που προσφέρουν περισσότερα πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών λύσεων, όπως είναι οι μπαταρίες μολύβδου.
Οι λύσεις μας περιλαμβάνουν όχι μόνο μπαταρίες ιόντων λιθίου, αλλά και κυψέλες καυσίμου. Η Linde Material Handling είναι ο πρώτος κατασκευαστής που άρχισε να ερευνά αυτήν την τεχνολογία και να αναπτύσσει εφαρμόσιμες λύσεις από το 2000. Το αποτέλεσμα είναι να δοθεί στις εταιρείες εφοδιαστικής αλυσίδας η ευκαιρία να επωφεληθούν από αυτή τη στροφή προς τις τεχνολογικές εξελίξεις του αύριο.
Πώς λειτουργούν οι κυψέλες καυσίμου;
Οι κυψέλες καυσίμου λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο με τις μπαταρίες, που σημαίνει ότι η ενέργεια παράγεται από μια χημική αντίδραση. Η κρίσιμη διαφορά έγκειται στο ότι: στην κυψέλη καυσίμου, από την αντίδραση μεταξύ του υδρογόνου και οξυγόνου παράγεται ηλεκτρική ενέργεια, θερμότητα και νερό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επίσης «ψυχρή καύση» και έχει κάποια πλεονεκτήματα, αλλά και τεχνικές προκλήσεις.
Η Linde έχει αντιμετωπίσει τις προκλήσεις αυτές μαζί την ομάδα τεχνικών της, προσαρμόζοντας τα περονοφόρα μηχανήματα σε αυτή την τεχνολογία. Για παράδειγμα, η θερμότητα που παράγεται ψύχεται με έναν ανεμιστήρα. Μια επιπλέον μπαταρία ιόντων λιθίου, σε αυτό το υβριδικό σύστημα, διασφαλίζει ότι καλύπτονται οι απαιτήσεις στις ώρες αιχμής. Επίσης, η ενέργεια πέδησης αναγεννάται μετατρέποντας ένα μεγάλο μέρος της κινητικής ενέργειας σε ηλεκτρισμό και ανατροφοδοτεί την μπαταρία. Αυτό σημαίνει ότι τίποτα δεν εμποδίζει την καθημερινή χρήση στην εφοδιαστική διαδικασία. Αντίθετα, η τεχνολογία έχει μερικές εκπληκτικές ιδιότητες που θα αλλάξουν για πάντα τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούνται τα βιομηχανικά μηχανήματα.
8 πλεονεκτήματα της τεχνολογίας υδρογόνου
Ιδανικές εφαρμογές
Λειτουργία σε εφαρμογή που απαιτεί πολλαπλές βάρδιες
Με την κατάργηση της αλλαγής μπαταριών σε συνδυασμό με τον γρήγορο ανεφοδιασμό και το συνεχές επίπεδο απόδοσης του ενεργειακού συστήματος, οι κυψέλες καυσίμου αυξάνουν την απόδοση τους κατά την απαιτητική λειτουργία των πολλαπλών βαρδιών. Αυτό καθιστά την τεχνολογία ενδιαφέρουσα για εφαρμογές όπως εταιρείες που διαθέτουν γραμμές παραγωγής καθώς και εταιρείες με εντατικές υπηρεσίες logistics, για παράδειγμα, οι online παραγγελίες.
Βιομηχανία τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων
Οι απαιτήσεις υγιεινής, όπως η ανάλυση κινδύνου και τα καθοριστικής σημασίας σημεία ελέγχου (HACCP), διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην εφοδιαστική αλυσίδα της βιομηχανίας τροφίμων. Στη φαρμακευτική βιομηχανία ισχύουν επίσης οι αυστηρές οδηγίες της «Καλής Πρακτικής Διανομής» (Good Distribution Practice). Σε σύγκριση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος, οι κυψέλες καυσίμου εξαλείφουν την πιθανότητα μόλυνσης από αναθυμιάσεις οξέων ή άλλες χημικές ουσίες.
Βιομηχανία αυτοκινήτων και εφοδιασμού
Τα υψηλά ποσοστά εναλλαγής χειριστών, οι προθεσμίες και οι στόχοι κόστους στον κλάδο της αυτοκινητοβιομηχανίας και του εφοδιασμού βασίζονται σε βιομηχανικά μηχανήματα που είναι πάντα διαθέσιμα, σε συνεχή λειτουργία και αποδίδουν το μέγιστο. Η τεχνολογία κυψελών καυσίμου είναι η βέλτιστη λύση για αυτές τις απαιτήσεις.
Περιορισμένος χώρος
Με την κατάργηση φόρτισης της μπαταρίας και των σταθμών αλλαγής μπαταρίας, εξοικονομείται επιπλέον αποθηκευτικός χώρος. Επιπλέον, οι χαμηλές εκπομπές ρύπων του ενεργειακού συστήματος προστατεύουν τον αέρα σε μικρούς χώρους.
Κυψέλες καυσίμου στην πράξη
Η μελέτη από τον όμιλο της BMW επιβεβαιώνει την οικονομική απόδοση
Η Linde Material Handling βασίζεται σε ισχυρούς και έμπειρους συνεργάτες για την ανάπτυξη βιομηχανικών μηχανημάτων με τεχνολογία κυψελών καυσίμου. Με το όνομα «H2IntraDrive», ξεκίνησε μια ολοκληρωμένη μελέτη των οικονομικών και τεχνικών δυνατοτήτων το 2013 μαζί με τον όμιλο BMW και τον Πρόεδρο των υλικών διακίνησης και ροής της εφοδιαστικής αλυσίδας στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου.
Για τον σκοπό αυτό, περονοφόρα μηχανήματα με χρήση υδρογόνου χρησιμοποιήθηκαν στο φανοβαφείο οχημάτων BMW στη Λειψία - για πάνω από 20.000 ώρες λειτουργίας. Το αποτέλεσμα: Η από κοινού σχεδιασμένη μονάδα υδρογόνου είναι ήδη στο εμπόριο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάτω από ορισμένες συνθήκες. Η τεχνολογία έκλεψε για μία ακόμα φορά την παράσταση, αποδεικνύοντας την αξία της στον τομέα της παραγωγής και με λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Μια άλλη μελέτη εκπονείται από το 2017 με το όνομα FFZ70.
Δοκιμή στην αποθήκη μεταφόρτωσης της DB Schenker
Το « E-LOG-BioFleet» είναι ένα κοινό έργο των εταιρειών Linde Material Handling, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research και Joanneum Research. Σε μία από τις αποθήκες μεταφόρτωσης της DB Schenker στο Hörsching της Αυστρίας, δοκιμάστηκαν στην πράξη δέκα παλετοφόρα με υβριδικό κινητήρα κυψελών καυσίμου και το πρώτο κλειστό σύστημα ανεφοδιασμού υδρογόνου στην Ευρώπη.
Στο έργο που χρηματοδοτήθηκε από το δημόσιο, ήταν δυνατό να ενσωματωθούν πλήρως τα οχήματα στη λειτουργία βαρδιών μετά από μια σύντομη φάση εισαγωγής. Η βασική απαίτηση ισχύος παράγεται επίσης από την κυψέλη καυσίμου, ενώ μια ενσωματωμένη μπαταρία ιόντων λιθίου καλύπτει τις απαιτήσεις για μέγιστη ισχύ και αποθηκεύει την ανακτημένη ενέργεια κατά το φρενάρισμα.
Χάρη στη βελτιστοποιημένη στρατηγική λειτουργία και την ανάκτηση ενέργειας πέδησης, το σύστημα πέτυχε υψηλό βαθμό απόδοσης έως και 53%. Ταυτόχρονα, ένα όχημα παρήγαγε κατά ένα τρίτο λιγότερο βλαβερά αέρια σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής του από ένα συγκρίσιμο όχημα με μπαταρία μολύβδου-οξέος. Το υδρογόνο προήλθε από αναμορφωμένο βιοαέριο.
Αποτελεσματική εφοδιαστική αλυσίδα στις εγκαταστάσεις της Mercedes-Benz
Με το σύνθημα «Daimler Goes Green», η Mercedes-Benz δοκιμάζει τη χρήση περονοφόρων μηχανημάτων με κίνηση προερχομένη από κυψέλες καυσίμου. Το μέρος αυτό είναι στο μεγαλύτερο εργοστάσιο του κόσμου για τα φορτηγά Mercedes Sprinter στο Ντίσελντορφ. Εδώ τα αγαπημένα Transporter παράγονται σε λειτουργία τριπλής βάρδιας.
Η τεχνολογία υδρογόνου εξοικονομεί χρόνο και χρήμα καθώς δεν απαιτείται αλλαγή μπαταριών. Μέσα σε μόλις τρία λεπτά, η κυψέλη καυσίμου ξαναγεμίζει με υδρογόνο και το μηχάνημα είναι έτοιμο για χρήση. Συνεπώς, η τεχνολογία δημιουργεί τις ιδανικές συνθήκες για ομαλές αλλαγές βάρδιας.
Απαιτήσεις και προοπτικές
Επιχειρηματικά επιτεύγματα με τη χρήση υδρογόνου
Η τεχνολογία κυψελών καυσίμου είναι έτοιμη για χρήση και ανάλογα με τις απαιτήσεις εργασίας, αποτελεί το ιδανικό ενεργειακό σύστημα για ορισμένες εταιρείες. Ωστόσο, η κατάλληλη λύση και οι ανάλογες επενδύσεις πρέπει να αναπτυχθούν ξεχωριστά για κάθε εταιρεία. Υπάρχουν ορισμένες προϋποθέσεις για την οικονομική και αποτελεσματική χρήση:
- Μέγεθος στόλου: Κατά κανόνα, μια συμφέρουσα απόδοση προκύπτει από τη χρήση περίπου 20 μηχανημάτων.
- Υποδομή: Σε περιπτώσεις όπου υπάρχει ήδη υποδομή υδρογόνου για τροφοδοσία, είναι πιθανό η χρήση να είναι οικονομικά συμφέρουσα. Σε περίπτωση όμως που δεν υπάρχει σχετική υποδομή και πρέπει να δημιουργηθεί από το μηδέν, το κόστος επένδυσης θα πρέπει να εξετάζεται ανά περίπτωση.
- Επιδοτήσεις: Αν υπάρχουν ευκαιρίες επιδότησης για τη δημιουργία ενός βιώσιμου στόλου με υδρογόνο, τότε αυξάνονται οι πιθανότητες να εφαρμοστεί μια βιώσιμη λύση.
Επενδύοντας στην αειφόρο τεχνολογία
Η Linde Material Handling θεωρεί τις κυψέλες καυσίμου την πρωτοποριακή τεχνολογία του μέλλοντος. Για τον λόγο αυτό, η εταιρεία ενσωματώνει σταδιακά τις κατάλληλες λύσεις σε νέα προϊόντα. Ως αποτέλεσμα, αυτό το εξαιρετικό ενεργειακό σύστημα εξελίσσεται σε ένα καθημερινό προϊόν που θα αντικαταστήσει τους συμβατικούς κινητήρες.
