Tehnologie cu pile de combustie de la Linde Material Handling
Să trecem pe hidrogen
Folosirea energiei devine din ce în ce mai mult un factor de succes pentru companii. Acest lucru este valabil mai ales în intralogistică. Dacă stivuitoarele sunt echipate cu sistemul de acționare potrivit, acest lucru are un impact direct asupra performanței, controlului costurilor și sustenabilității. De aceea, la Linde Material Handling avem o gamă largă de soluții energetice conform nevoilor. Aceasta include și stivuitoarele alimentate cu hidrogen, cu un sistem hibrid format din pile de combustie și baterii litiu-ion.
Hidrogenul este, fără îndoială, o componentă de bază importantă în mixul energetic al viitorului, chiar dacă utilizarea sa este limitată la un domeniu restrâns de aplicare. Datorită densității sale mari de energie în funcție de masă, hidrogenul furnizează de aproximativ trei ori mai multă energie decât benzina. Sistemele de pile de combustie permit, de asemenea, realimentarea rapidă, ceea ce asigură disponibilitatea maximă a stivuitorului. Dacă sunt umplute cu hidrogen verde, pilele de combustie funcționează, de asemenea, complet fără emisii și reduc amprenta de CO₂.
Hidrogen minune: energie din pile de combustie
Stivuitoarele cu un sistem hibrid de pile de combustie și baterii sunt în principiu stivuitoare electrice care folosesc hidrogenul ca sursă de energie. Electricitatea este generată direct în stivuitor. Toate componentele necesare sunt conținute în așa-numitul Modul de înlocuire a bateriei (BRM), ale cărui dimensiuni corespund unui canal de baterie standard.
În stivele pilelor de combustie, hidrogenul reacționează cu oxigenul din aerul ambiant, generând energie electrică, apă și căldură (combustie la rece). Energia rezultată încarcă o baterie litiu-ion integrată. Aceasta servește ca acumulator tampon, alimentează stivuitorul cu energie electrică în regimul de funcționare normală și stochează energia electrică care este recuperată la frânare prin așa-numita recuperare. Dacă utilizările intensive necesită performanțe deosebit de ridicate, stivele pot furniza energie suplimentară direct stivuitorului.
Deoarece stivuitoarele cu pile de combustie nu sunt încărcate, ci alimentate, nu mai există timpul de nefuncționare pe durata încărcării la încărcătoare sau prize, obișnuit la stivuitoarele electrice.
În utilizarea zilnică, stivuitoarele pot fi manevrate ca motoarele clasice cu ardere internă: după câteva minute la pompă, acestea sunt din nou complet operaționale. În funcție de tipul de stivuitor, un rezervor este suficient pentru o schimb de lucru.
Avantajele dintr-o privire
Când merită folosirea hidrogenului?
În ciuda numeroaselor sale avantaje, tehnologia hidrogenului nu este soluția cea mai utilă pentru toate cazurile de aplicare. Anumite cerințe ar trebui îndeplinite pentru a asigura utilizarea economică. Acestea includ o anumită dimensiune a flotei și un anumit număr de ore de funcționare.
Următoarea prezentare generală arată când sistemele cu pile de combustie sunt deosebit de utile și care industrii pot beneficia cel mai mult.
Grad mare de utilizare
Stivuitoarele alimentate cu hidrogen sunt deosebit de eficiente și durabile atunci când sunt utilizate constant, deoarece pornirea și oprirea frecventă duce la degradarea mai rapidă a pilelor de combustie. În cel mai bun caz, utilizatorii folosesc tehnologia în două sau mai multe schimburi. Atunci când sunt utilizate pentru mai puțin de 1.200 de ore de funcționare pe an, utilizarea sistemelor cu pile de combustie are mai puțin sens, atât din punct de vedere tehnic, cât și economic. Însă acolo unde utilizările non-stop sunt la ordinea zilei, de exemplu în industria auto și a furnizorilor, acestea s-au dovedit a fi o alternativă utilă la motoarele cu ardere internă și la stivuitoarele electrice cu baterii plumb-acid
Standarde stricte de igienă
Față de bateriile cu plumb-acid, atunci când se utilizează pile de combustie nu apare contaminarea cu acid sau alte substanțe chimice. Ca alternativă curată, tehnologia poate fi folosită chiar și în sectoare cu cerințe stricte de igienă, cum ar fi industria alimentară și farmaceutică.
Număr minim de stivuitoare
De regulă, utilizarea stivuitoarelor alimentate cu hidrogen este utilă într-o flotă cu peste 20 de stivuitoare cu utilizare intensivă. Acest lucru se datorează nu în ultimul rând costurilor de investiții relativ mari. Implementarea unei soluții cu hidrogen nu include doar achiziționarea stivuitoarelor adecvate, ci și investiția în infrastructura necesară. Cu cât flota este mai mare și cu cât performanța de lucru pe vehicul și pe an este mai mare, cu atât utilizarea hidrogenului este mai rentabilă.
Infrastructura disponibilă
Disponibilitatea hidrogenului la fața locului este decisivă pentru utilizarea eficientă a tehnologiei. În total, stivuitoarele cu sistem de pile de combustie merită cel mai mult dacă hidrogenul (și, prin urmare, infrastructura necesară) este deja disponibil. De exemplu, deoarece hidrogenul este un produs secundar care este necesar pentru procesul de producție sau pentru că centrala combinată de energie termică și electrică și flota de stivuitoare sunt operate cu hidrogen. În toate aceste cazuri, condițiile prealabile pentru utilizarea economică a stivuitoarelor alimentate cu hidrogen sunt ideale. Dacă trebuie realizată mai întâi infrastructura necesară echipamentelor alimentate cu hidrogen, eficiența costurilor trebuie verificată de la caz la caz.
Alimentare limitată cu energie electrică
Hidrogenul poate fi transportat și utilizat cu ușurință în locuri în care alimentarea cu energie electrică nu este posibilă sau este posibilă doar cu mare efort. De exemplu, infrastructura energetică a unei companii poate să nu fie suficientă pentru a converti întreaga flotă de stivuitoare la unități de acționare cu litiu-ion (risc de încărcare maximă în timpul procesului de încărcare). În acest caz, hidrogenul este o alternativă puternică, cu emisii scăzute și flexibilă.
Finanțare
Datorită investițiilor mari în infrastructură, utilizarea stivuitoarelor cu pile de combustie a dat roade până acum doar cu subvenții corespunzătoare. Există numeroase programe de finanțare la nivel UE, de stat și regional. În funcție de program, stivuitoarele sau infrastructura H2 sunt eligibile. Accentul se pune pe volumul de emisii de CO2 economisit. Cu cât economiile sunt mai mari, cu atât este mai mare probabilitatea unei subvenții.
Totul pe H2: Soluții de la Linde
Încă din anul 2000, am dezvoltat la Linde primul stivuitor operațional acționat de pile de combustie. Aproape zece ani mai târziu, am fost primul producător din Europa care a produs în masă stivuitoare cu hidrogen. Astăzi, 80 % din seria noastră sunt disponibile opțional cu acționare pe bază de hidrogen. Acestea includ:
- Transpaleți pentru ridicare la înălțimi reduse
- Transpaleți cu punte dublă
- Transpaleți electrici pentru înălțimi mari de ridicare
- Selectoare de comenzi
- Echipament de tractare
- stivuitor cu catarg retractabil
- Stivuitoare cu contragreutate
Sistem cu pile de combustie „Linde HyPower”
Linde oferă, de asemenea, soluții complete pentru tehnologia hidrogenului. Clienții noștri primesc stivuitoare, sisteme cu pile de combustie și service-ul aferent dintr-o singură sursă. În centrul de dezvoltare Linde din locația Aschaffenburg, am dezvoltat sistemul hibrid cu pile de combustie de 24 de volți Linde HyPower, care oferă utilizatorului numeroase îmbunătățiri:
- Stive puternice și baterie mare Li-ION
- Nivel ridicat de performanță în mod constant
- Energie maximă la sarcină de vârf
- Imediat gata de utilizare fără inițializare
- Durată lungă de viață a întregului sistem
- Funcționare deosebit de silențioasă
- Integrare optimă în vehiculele Linde
Noua pilă de combustie Linde HyPower 24V este disponibilă pentru diverși transpaleți pentru înălțimi de ridicare reduse sau mari, transpaleți cu punte dublă, selectoare de comenzi și echipamente de tractare.
Nimic nu funcționează fără
O chestiune de infrastructură
Stivuitoarele cu hidrogen au multe avantaje, dar impun și cerințe mari asupra infrastructurii Hidrogenul necesar este fie livrat cu camion cisternă sau prin conducte, fie este generat de companie direct la sediul acesteia. În cazul în care companiile doresc să-și producă propriul hidrogen, este nevoie de energie suplimentară pentru a opera instalația de electroliză.
Anumite componente precum rezervoarele, conductele sau acumulatorii de înaltă presiune trebuie să fie disponibile doar pentru transport și depozitare.
Pentru a economisi costuri și a reduce propriile emisii de CO₂, se poate folosi electricitatea provenită din turbinele eoliene proprii sau sistemele fotovoltaice ale companiei. În principiu, a avea propria infrastructură cu hidrogen implică măsuri și investiții ample. Stivuitoarele cu pile de combustie sunt, prin urmare, deosebit de utile în cazul în care compania utilizează deja hidrogen în alte scopuri sau dacă hidrogenul rezultă ca produs secundar în procesul de producție.
De la producere până la alimentare: Linde operează propria infrastructură cu hidrogen
Linde își operează propria infrastructură cu hidrogen la locația Aschaffenburg din mai 2023. Hidrogenul este produs în incinta fabricii prin electroliză, din electricitate verde certificată. Infrastructura Linde furnizează hidrogen pentru realimentarea a 21 de stivuitoare cu acționări hibrid cu pile de combustie. Linde își extinde astfel expertiza în viitoarea tehnologie a hidrogenului.
Tehnologia hidrogenului în practică
Studiul de caz realizat la BMW Group confirmă eficiența economică
Încă din 2013, am testat potențialul economic și tehnic al tehnologiei combustibilului împreună cu BMW Group și Catedra de tehnică transportoare, flux de materiale, logistică de la Universitatea Tehnică din München. În acest scop, stivuitoarele industriale alimentate cu hidrogen au realizat peste 20.000 de ore de funcționare în atelierul de caroserie BMW din Leipzig.
Rezultat: propulsia H2 a impresionat prin disponibilitatea ridicată și impactul redus asupra mediului. Următorul aspect a fost clar încă de atunci: tehnologia este comercializabilă și, în anumite condiții, economică.
Logistică eficientă în fabrică, la Mercedes-Benz
Sub deviza „Daimler Goes Green”, Mercedes-Benz testează utilizarea stivuitoarelor acționate de pilele de combustie. Scena este cea mai mare fabrică Sprinter din lume din Düsseldorf. Acest model popular este produs aici în trei schimburi.
Cu ajutorul tehnologiei cu hidrogen, se pot economisi timp și costuri cu personalul pentru schimbarea bateriei. Pilele de combustie sunt reumplute cu hidrogen în doar trei minute și stivuitorul este gata de utilizare. Astfel, tehnologia creează condiții ideale pentru lucrul fluid în schimburi.
