Technologie palivových článků od společnosti Linde
S vodíkem do budoucnosti
Jaké by to bylo, kdyby se vozík natankoval za pouhé tři minuty a při jeho provozu nevznikaly žádné emise? Co zní jako pouhé přání, představuje dvě zásadní výhody jednoho ze slibných energetických systémů budoucnosti: technologie palivových článků.
Při výběru vhodného energetického systému pro manipulační vozíky hrají kromě požadavků na použití důležitou roli také aspekty, jako jsou potřebné místo pro tankování nebo dobíjení, energetické náklady a ekologická udržitelnost. V této souvislosti se stále více objevují alternativní pohonné systémy, které mají výhody proti běžným řešením, jako jsou olověné baterie.
Mezi ně patří kromě lithium-iontových baterií také palivové články. Společnost Linde Material Handling začala jako první výrobce s průzkumem této technologie a od roku 2000 vyvíjí realizovatelná řešení. Díky tomu mají logistické provozovny příležitost profitovat z této technologie budoucnosti již dnes.
Jak fungují palivové články?
Palivové články fungují podobně jako baterie, tzn. že energie vzniká prostřednictvím chemické reakce. Rozhodujícím rozdílem je, že v palivovém článku reagují vodík a kyslík a vytváří proud, teplo a vodu. Tento proces bývá nazýván také jako „studené spalování“ a přináší určité výhody, ale také technické výzvy.
Společnost Linde vyřešila tyto výzvy ve spolupráci se svými technologickými partnery a přestavbou vysokozdvižných vozíků. Díky tomu se například odvádí vznikající teplo pomocí ventilátoru. Navíc se u tohoto hybridního systému používá doplňková lithium-iontová baterie, která zajistí i pokrytí výkonových špiček. Baterie se dobíjí také ze zpětně získávané energie při brzdění. Každodennímu použití v logistice tak nestojí nic v cestě. Naopak: Technologie skrývá úžasné vlastnosti, které udržitelně mění možnosti používání manipulačních vozíků.
8 výhod vodíkové technologie
Ideální oblasti použití
Vícesměnný provoz
Odpadnutím výměny baterií, rychlým tankováním a stálou úrovní výkonu energetického systému zvyšují palivové články efektivitu v náročném vícesměnném provozu. Díky tomu je tato technologie zajímavá jak pro výrobní závody, tak pro poskytovatele intenzivních logistických služeb, například online zásilkový obchod.
Potravinářský a farmaceutický průmysl
V logistice potravinářského průmyslu hrají zásadní roli hygienické předpisy jako „Analýza nebezpečí a systém kritických bodů“ (HACCP). Také ve farmaceutickém průmyslu platí přísné předpisy jako „Správná distribuční praxe“ (GDP). Ve srovnání s olověnými bateriemi nehrozí při použití palivových článků možné znečištění způsobené kyselinou nebo jinými chemikáliemi.
Automobilový a dodavatelský průmysl
Vysoká míra obratu a přísné harmonogramy nebo specifikace nákladů vyžadují v automobilovém a dodavatelském průmyslu manipulační vozíky s vysokou dostupností a stálou úrovní výkonu při všech směnách. Technologie palivových článků splňuje tyto požadavky optimálně.
Těsné prostory
Odpadnutím dobíjecích a výměnných stanic pro baterie se ve skladu získá cenný prostor. Energetický systém bez emisí navíc v těsných prostorech šetří vzduch.
Palivové články v praxi
Studie provedená ve spolupráci se společností BMW Group potvrzuje hospodárnost
Při vývoji manipulačních vozíků s technologií palivových článků sází společnost Linde Material Handling na silné a zkušené partnery. V roce 2013 tak byl pod názvem „H2IntraDrive“ zahájen ve spolupráci se společností BMW Group a katedrou manipulační techniky, toku materiálu a logistiky na Technické univerzitě v Mnichově rozsáhlý výzkum hospodářských a technických možností.
Za tímto účelem se používaly manipulační vozíky s vodíkovým pohonem v karosárně vozidel BMW-i v Lipsku – po dobu více než 20 000 provozních hodin. Výsledek: Společně vyvinutý vodíkový pohon se dnes již může uplatnit na trhu a za určitých podmínek jej lze hospodárně používat. Celkově technologie přesvědčila při každodenním použití ve výrobním prostředí svou vysokou dostupností i sníženým dopadem na životní prostředí díky vodíku získávanému regenerací. Od roku 2017 probíhá další studie pod názvem FFZ70.
Praktická zkouška v překladovém skladu společnosti DB Schenker
„ E-LOG-BioFleet“ je název společného projektu společností Linde Material Handling, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research a Joanneum Research. V rámci tohoto projektu proběhla v překladovém skladu společnosti DB Schenker v rakouském Hörschingu zkouška deseti nízkozdvižných paletových vozíků s hybridním pohonem na palivové články a první halové čerpací stanice na vodík v Evropě.
Při veřejně financovaném projektu bylo možné plně začlenit vozíky do směnného provozu již po krátké zaváděcí fázi. Základní výkon poskytoval i při směnném provozu palivový článek a integrovaná lithium-iontová baterie pokrývala výkonové špičky a ukládala zpětně získávanou energii při brzdění.
Díky optimalizované strategii provozu a zpětnému získávání brzdné energie dosahoval systém vysoké účinnosti až 53 procent. Současně vygeneroval jeden vozík během celého životního cyklu o třetinu nižší množství skleníkových plynů než srovnatelný vozík s olověnou baterií. Vodík pocházel z reformovaného bioplynu.
Efektivní závodní logistika ve společnosti Mercedes-Benz
Pod heslem „Daimler Goes Green“ testuje společnost Mercedes-Benz použití vysokozdvižných vozíků s pohonem na palivové články. Dějištěm této zkoušky je celosvětově největší výrobní závod modelu Sprinter v Düsseldorfu. Na tomto místě se v třísměnném provozu vyrábí oblíbené dodávky.
Díky použití vodíkové technologie lze ušetřit čas i náklady na personál, které by vyžadovaly výměny baterií. Během pouhých tří minut je palivový článek opět naplněn vodíkem a vysokozdvižný vozík je připraven k provozu. Technologie tím poskytuje ideální podmínky pro hladké střídání směn.
Předpoklady a perspektiva
S vodíkem k optimálnímu obchodnímu případu
Technologie palivových článků je v principu připravena k použití a podle konkrétních požadavků na použití představuje pro některé společnosti dokonce ideální energetický systém. Vhodné řešení a s ním související investice však musí být vypracovány individuálně pro každou společnost. Aby bylo možné dosahovat hospodárného a efektivního použití, je třeba splňovat určité předpoklady:
- Velikost vozového parku: Hospodárný obchodní případ vzniká obvykle při použití alespoň 20 vozíků.
- Infrastruktura: Hospodárné použití je obvykle možné, pokud již existuje infrastruktura pro tankování vodíku. Jestliže je nutné takovou infrastrukturu nejdříve vybudovat, musí se hospodárnost pro jednotlivé případy ještě posoudit.
- Dotace: Jestliže existuje možnost získat dotace na vytvoření vodíkem poháněného vozového parku, zvyšuje se pravděpodobnost zavedení realizovatelného řešení.
Investice do udržitelné technologie
Společnost Linde Material Handling považuje palivové články za průkopnickou technologii budoucnosti. Z tohoto důvodu společnost postupně začleňuje příslušná řešení do nových výrobků. Tím se tento mimořádný energetický systém stále více rozvíjí a stává se běžným výrobkem, který na mnoha místech nahradí běžné pohony.
