Mit szólna egy három perc alatt feltölthető járműhöz, amely üzem közben egyáltalában nem bocsát ki semmilyen szennyezőanyagot? Ami vágyálomnak hangzik, az a jövő egyik legreményteljesebb energiarendszerének, az üzemanyagcellának két fontos előnye.
Az anyagmozgató gépek megfelelő energiarendszerének kiválasztásakor az üzemi követelmények mellett olyan szempontok is fontos szerepet játszanak, mint a tankolás vagy feltöltés helyigénye, az energiaköltségek és a környezetvédelem. Ezeket figyelembe véve az alternatív hajtásrendszerek egyre népszerűbbek lesznek a hagyományos megoldásokkal, például a savas ólomakkumulátorokkal szembeni előnyeik miatt.
Ide tartoznak a lítiumion-akkumulátorok mellet az energiacellák is. A Linde volt az első gyártó, amely elkezdte kutatni ezt a technológiát, és amely 2000-től kezdődően fejleszti üzemi használatra alkalmas megoldásait. Ezáltal a logisztikai vállalatok számára is megnyílik a lehetőség, hogy a jövő ezen technológiájából már ma profitáljanak.
Hogyan működnek az üzemanyagcellák?
Az üzemanyagcellák az akkumulátorokhoz hasonlóan működnek, vagyis az energia itt is kémiai reakció eredményeként jön létre. A döntő különbség az, hogy az üzemanyagcellában a hidrogén és az oxigén reagál az elektromos áramra, hőre és vízre. Ez a folyamat, amit „hideg égésnek” is neveznek, néhány előnyt, ugyanakkor műszaki kihívást is magában hordoz.
A Linde technológiai partnereivel közösen a targonca kialakítása során megtalálta a megoldásokat ezekre a kihívásokra. Így például a keletkező hőt ventilátorral vezetik el. Ezenfelül ebben a hibrid rendszerben egy kiegészítő lítiumion-akkumulátor gondoskodik a csúcsszerű teljesítményigények kielégítéséről. Az akkumulátor emellett eltárolja a visszavezetett fékezési energiát is. Így már semmi nem áll a logisztikai területen való rendszeres alkalmazás útjában. Épp ellenkezőleg! A technológiának van néhány meglepő tulajdonsága, amelyek az anyagmozgató gépek alkalmazási lehetőségeit tartósan megváltoztatják.
A hidrogéntechnológia 8 előnye
ideális alkalmazási területek
Több műszakos üzem
Az akkumulátorcsere elmaradása, a gyors feltöltés és az energiarendszer folyamatos teljesítményszintje által az üzemanyagcellák növelik a hatékonyságot a magas igényeket támasztó több műszakos üzemben. Ezért a technológia úgy a gyártóágazatokban, mint az intenzív logisztikai szolgáltatásokban, pl. az online rendelések kiszállításában, nagy jövő előtt állhat.
Élelmiszer- és gyógyszeripar
Az élelmiszeripari logisztikában a higiéniai előírások, mint pl. a „Hazard Analysis and Critical Control Points” (HACCP, magyarul Veszélyelemzés és kritikus ellenőrzési pontok) központi szerepet játszanak. A „Good Distribution Practice” (GDP, magyarul Helyes forgalmazási gyakorlat) szigorú előírásait a gyógyszergyártásban is alkalmazzák. Az üzemanyagcellákkal megszűnik a savas vagy egyéb vegyszerekkel történő szennyeződések veszélye, amellyel a savas ólomakkumulátorok esetében mindig számolni kell.
Autó- és beszállítóipar
A nagy rakodási gyakoriság és szigorú idő- ill., költségelőírások miatt az autó- és beszállítóiparban olyan anyagmozgató gépekre van szükség, amelyek rendelkezésre állása nagy, teljesítményszintjük pedig minden műszakon át állandó. Ezeket a követelményeket az üzemanyagcella-technológia optimálisan kielégíti.
Szűk helyek
Az akkumulátortöltő és -csereállomások megszűnésével értékes raktárterület nyerhető. Emellett az alacsony károsanyag-kibocsátású energiarendszer szűk helyviszonyok esetén kíméli a beltéri levegőt is.
Üzemanyagcellák a gyakorlatban
A BMW Csoporttal végzett tanulmány megerősíti a gazdaságosságra vonatkozó megállapításokat
Az üzemanyagcella-technológiás anyagmozgató gépek fejlesztésében a Linde erős és tapasztalt partnerekre támaszkodik. A vállalat 2013-ban például a BMW Csoporttal és a Müncheni Műszaki Egyetem Anyagmozgatási, anyagáramlási és logisztikai tanszékével közösen kezdett el „H2IntraDrive” néven egy átfogó közös kutatást ennek a technológiának a gazdaságosságáról és műszaki lehetőségeiről.
Ebből a célból hidrogénhajtású anyagmozgató gépeket használtak a BMW i sorozatú autóinak karosszériáit gyártó lipcsei üzemben – több mint 20 000 üzemórán keresztül. Az eredmény: a közösen fejlesztett hidrogénhajtás ma már piacképes, és bizonyos feltételek mellett gazdaságosan használható. Összességében a technológia termelési környezetben, a mindennapos használat során meggyőzőnek bizonyult, rendelkezésre állása magas volt, környezeti hatása pedig a megújuló módon előállított hidrogén miatt csekély. 2017 óta FFZ70 néven újabb tanulmány van folyamatban.
Gyakorlati teszt a DB Schenker átrakó raktárában
„ E-LOG-BioFleet” a neve a Linde MH, a Fronius International, a DB Schenker, az OMV, a HyCentA Research és a Joanneum Research közös projektjének. Ezenkívül Hörschingben (Ausztria), a DB Schenker egyik átrakó raktárában került sor tíz üzemanyagcellás hibridhajtású, alacsony emelésű raklapszállító, valamint Európa első csarnokba telepített hidrogéntöltő berendezésének gyakorlati tesztelésére.
Az állami támogatású projekt keretében a járműveket egy rövid bevezető szakaszt követően teljes mértékben integrálták a több műszakos üzemrendbe. A szükséges alapteljesítményt ebben az esetben is az üzemanyagcella adja, az integrált lítiumion-akkumulátor pedig a teljesítménycsúcsokat fedi le, és felveszi a fékezéskor visszatermelt energiát is.
Az optimalizált üzemstratégia és a fékezési energia visszanyerése révén a rendszer akár 53%-os hatásfokot is el tud érni. Ugyanakkor egy ilyen jármű a teljes életciklusa során egy harmaddal kevesebb üvegházhatású gázt termel, mint a savas ólomakkumulátorral működő hasonló targoncák. A hidrogén reformált biogázból származik.
Hatékony üzemi logisztika a Mercedes-Benznél
„Daimler Goes Green” mottóval a Mercedes Benz üzemanyagcellás hajtású targoncákat tesztel. A helyszín ezúttal a világ legnagyobb Sprinter-gyára Düsseldorfban. Itt készülnek három műszakos üzemben a kedvelt Transporterek.
A hidrogéntechnológia segítségével megtakarítható az akkumulátorcsere ideje és élőmunkaigénye. Mindössze három percen belül az üzemanyagcellák újra fel vannak töltve hidrogénnel, és a targonca üzemkész. Így teremti meg a technológia a zökkenőmentes műszakváltás feltételeit.
Feltételek és kilátások
Hidrogénnel az optimális Business Case-ért
Az üzemanyagcella-technológia lényegében használatra kész, és a felhasználási körülményektől függően néhány vállalat számára már egyenesen az ideális energiarendszert jelenti. A legmegfelelőbb megoldást és az azzal járó beruházás tervét azonban minden vállalatra egyedileg kell kidolgozni. Alább bemutatjuk a gazdaságos és hatékony üzemeltetés néhány előfeltételét:
- Flottaméret: A Business Case (megvalósíthatósági vagy gazdaságossági tanulmány) általában 20 vagy több jármű használatára épül.
- Infrastruktúra: A technológia általában gazdaságosan alkalmazható, ha már adva van a hidrogéntöltő infrastruktúra. Amennyiben ezt az infrastruktúrát még ki kell építeni, a gazdaságosságot esetről esetre meg kell vizsgálni.
- Szállítóeszköz: Ha adottak a fenntartható hidrogénüzemű flotta kiépítésének finanszírozási lehetőségei, az növeli egy teherbíró megoldás megvalósíthatóságának valószínűségét.
Beruházás egy fenntartható technológiába
A Linde az üzemanyagcellát a jövő iránymutató technológiájának tartja, ezért az annak megfelelő megoldásokat fokozatosan integrálja új termékeibe. Így fejlődik ez a rendkívüli energiarendszer lépésről lépésre mindennapi termékké, amely sok helyen kiváltja majd a hagyományos hajtásokat.
