Ogniwa paliwowe od Linde
Wodór: technologia przyszłości
Co powiesz na tankowanie pojazdu w zaledwie trzy minuty oraz brak emisji zanieczyszczeń podczas pracy? To, co może brzmieć nieco zbyt optymistycznie, to dwie podstawowe zalety jednego z najbardziej obiecujących systemów energetycznych: ogniw paliwowych.
Przy wyborze odpowiedniego systemu energetycznego dla wózków przemysłowych ważną rolę odgrywają takie aspekty jak przestrzeń potrzebna do tankowania lub ładowania, koszty energii czy wpływ na środowisko. Dlatego coraz większą uwagę zwraca się na alternatywne systemy napędowe, które oferują przewagę nad konwencjonalnymi rozwiązaniami, takimi jak na przykład baterie kwasowo-ołowiowe.
W tym kontekście, oprócz baterii litowo-jonowych, ogromne znaczenie mają ogniwa paliwowe. Firma Linde Material Handling była pierwszym producentem, który rozpoczął badania nad tą technologią, a od 2000 roku opracowuje gotowe rozwiązania. Dzięki temu wiele firm ma możliwość skorzystania z tej przyszłościowej technologii już dziś.
Jak działają ogniwa paliwowe?
Ogniwa paliwowe działają podobnie jak baterie, co oznacza, że energia jest wytwarzana w wyniku reakcji chemicznej. Istotna różnica polega jednak na tym, że w ogniwie paliwowym w wyniku reakcji wodoru z tlenem powstaje po prostu prąd, ciepło i woda. Proces ten nazywany jest również zimnym spalaniem i jakkolwiek niewątpliwie ma swoje zalety, tak stawia również pewne wyzwania techniczne.
Firma Linde poradziła sobie z nimi dzięki współpracy z partnerami technologicznymi oraz poprzez modyfikacje wózków widłowych. Na przykład: wytworzone ciepło jest odprowadzane za pomocą wentylatora, ponadto dodatkowa bateria litowo-jonowa stanowi rezerwę w okresach wzmożonej pracy i służy jako tymczasowy magazyn odzyskanej z hamowania energii. Dzięki temu nic już nie stoi na przeszkodzie, aby technologię tę stosować w codziennej pracy. Mało tego: ma ona ma pewne zaskakujące właściwości, które zmienią sposób użytkowania wózków przemysłowych na zawsze.
8 zalet technologii ogniw paliwowych
Idealne aplikacje
Praca wielozmianowa
Brak konieczności wymiany baterii, szybkie uzupełnianie wodoru i stały poziom wydajności systemu energetycznego: ogniwa paliwowe wyraźnie zwiększają produktywność w wymagającej pracy wielozmianowej. Technologia ta jest doskonałym rozwiązaniem zarówno dla środowisk produkcyjnych, jak i intensywnych usług logistycznych, takich jak na przykład wysyłkowe zamówienia online.
Przemysł spożywczy i farmaceutyczny
W przemyśle spożywczym higiena ma kluczowe znaczenie, stąd dużą wagę przywiązuje się np. do zasad systemu HACCP. Także w branży farmaceutycznej obowiązują surowe przepisy (na przykład GDP). W porównaniu z bateriami kwasowo-ołowiowymi ogniwa paliwowe zupełnie eliminują zagrożenie zanieczyszczenia kwasem lub innymi chemikaliami.
Przemysł motoryzacyjny i zaopatrzeniowy
Wysoka rotacja oraz napięte terminy i cele kosztowe w przemyśle motoryzacyjnym i zaopatrzeniowym wymagają ciągłej dostępności i wysokiej wydajności wózków przemysłowych na wszystkich zmianach. Technologia ogniw paliwowych optymalnie spełnia te wymogi.
Ograniczona przestrzeń
Brak konieczności wymiany baterii i związanej z tym infrastruktury pozwala zachować cenną przestrzeń magazynową. Ponadto niskoemisyjny system energetyczny nie zanieczyszcza powietrza w ciasnych pomieszczeniach.
Ogniwa paliwowe w praktyce
Testy z BMW Group potwierdzają ekonomiczność
Firma Linde Material Handling polega na silnych i doświadczonych partnerach. W 2013 roku pod nazwą „H2IntraDrive” wraz z BMW Group i Katedrą Obsługi i Przepływu Materiałów oraz Logistyki Uniwersytetu Technicznego w Monachium rozpoczęliśmy kompleksowe badania nad możliwościami ekonomicznymi i technicznymi technologii ogniw paliwowych.
W tym celu w nadwoziowni BMW w Lipsku przez 20 000 godzin pracowały wózki widłowe napędzane wodorem. Rezultat: wspólnie opracowany napęd wodorowy jest już dziś dostępny na rynku i w określonych warunkach może być ekonomicznie wykorzystywany. Ogólnie rzecz biorąc, technologia ta przekonuje użytkowników zarówno w codziennej pracy w środowisku produkcyjnym, jak i w kwestii minimalnego wpływu na środowisko. Od 2017 roku prowadzone są kolejne badania pod nazwą FFZ70.
Test praktyczny w magazynie przeładunkowym DB Schenker
„ E-LOG-BioFleet” – to nazwa wspólnego projektu Linde Material Handling, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research i Joanneum Research. W ramach praktycznego testu w magazynie przeładunkowym DB Schenker w Hörsching w Austrii wypróbowano dziesięć wózków paletowych z wodorowym napędem hybrydowym oraz pierwszą w Europie instalację uzupełniania wodoru w hali.
Już po krótkiej fazie wdrożenia możliwe było pełne włączenie maszyn do pracy zmianowej. Podstawowe zapotrzebowanie na energię pokrywało ogniwo paliwowe, a zintegrowana bateria litowo-jonowa posłużyła jako tymczasowy magazyn odzyskanej z hamowania energii i stanowiła rezerwę w okresach wzmożonej pracy.
Dzięki zoptymalizowanej strategii eksploatacji i odzyskiwaniu energii z hamowania system osiągnął wysoki stopień skuteczności aż do 53 procent. Jednocześnie przez cały cykl życia pojazd wytworzył o jedną trzecią mniej gazów cieplarnianych niż porównywalna maszyna z baterią kwasowo-ołowiową. Wodór pochodził z reformingu biogazu.
Wydajna logistyka zakładowa w Mercedes-Benz
Mercedes-Benz testuje wózki z ogniwami paliwowymi pod hasłem „Daimler Goes Green”. Miejscem akcji jest największa na świecie fabryka Sprinterów w Düsseldorfie. Te popularne samochody dostawcze są tutaj wytwarzane w systemie pracy zmianowej.
Zastosowanie technologii wodorowej umożliwia oszczędność czasu i kosztów osobowych związanych z wymianą baterii. W ciągu zaledwie trzech minut ogniwo paliwowe jest napełnione wodorem, a wózek gotowy do pracy. W ten sposób technologia stwarza idealne warunki dla pracy wielozmianowej.
Wymagania i perspektywy
Z wodorem do optymalnego business case
Technologia ogniw paliwowych jest w zasadzie gotowa do użycia i, w zależności od wymagań aplikacji, może stanowić idealny system energetyczny. Jednak właściwe rozwiązanie i związane z nim inwestycje muszą być opracowywane indywidualnie dla każdej firmy. Istnieje szereg warunków, które powinny zostać spełnione, by użytkowanie ogniw paliwowych było oszczędne i wydajne:
- Wielkość floty: Z reguły ogniwa paliwowe są opłacalne przy flocie składającej się z około 20 pojazdów i więcej.
- Infrastruktura: Przy istniejącej już infrastrukturze wodorowej możliwe jest ekonomiczne wykorzystanie ogniw wodorowych. Jeśli infrastruktura ta ma jednak dopiero powstać, rentowność należy zbadać indywidualnie dla każdego przypadku.
- Dotacje: Opłacalność rozwiązania zwiększa się tam, gdzie istnieje możliwość uzyskania dotacji na utworzenie floty napędzanej wodorem.
Inwestowanie w zrównoważone technologie
Linde Material Handling postrzega ogniwa paliwowe jako pionierską technologię przyszłości. Z tego powodu stopniowo wdrażamy odpowiednie rozwiązania w nowe produkty. W rezultacie ten wyjątkowy system energetyczny stopniowo przekształca się w produkt codziennego użytku, który w wielu miejscach zastąpi konwencjonalne napędy.
