Empilhadeira movida a hidrogênio
Ao considerar o impacto ambiental das empilhadeiras, observe toda cadeia de suprimentos, da fonte de energia ao ponto de uso
Hoje, quando se trata de escolher o tipo de
energia da empilhadeira, contamos com várias opções emergentes,
além de opções tradicionais, como
eletricidade ou gás. É importante que os compradores fiquem cientes das
alternativas e entendam as diferenças entre
as tecnologias. Ao optar por uma determinada energia, os compradores
precisam considerar parâmetros básicos como
custo, desempenho, aplicação, benefícios operacionais, impacto ambiental,
adequação regulamentadora e o rápido índice de mudanças tecnológicas, tanto
relacionado às novas capacidades quanto a potencial obsolescência. Por isso,
não se deve deixar de considerar o verdadeiro impacto ambiental na cadeia de
suprimentos total, desde a fonte de energia até o ponto de uso.
Com o movimento verde se enraizando, as grandes
empresas estão dedicando recursos significantes para calcular e reduzir suas
emissões de carbono por meio de atividades relacionadas a reciclagem,
redução de resíduos, conservação de energia e adoção de
processos mais limpos.
Com a elevação dos níveis de conscientização em torno
da eficiência e economia de energia, está claro que vários fatores determinarão
os próximos passos no mundo acelerado da tecnologia da energia motora.
Combustíveis mais limpos, legislação para negócios e
coberturas, energia renovável, motores mais eficientes, células de combustível e
tecnologias avançadas de baterias, são apenas alguns aspectos com o potencial
para introduzir a mudança nos próximos cinco anos no setor de empilhadeiras
industriais. Embora o GLP, diesel e baterias de chumbo
ainda acionem a maioria das frotas de empilhadeiras, a próxima década trará
novas fontes de energia.
Retorno
sobre investimento e impacto do carbono
Escolher
uma fonte de energia para empilhadeiras requer uma comparação da importância
relativa de vários fatores, alguns variando de uma fonte para outra. Ao
considerar custos, é importante ter em mente os gastos totais do ciclo de vida
da empilhadeira associados à tecnologia, manutenção anual,
energia
consumível e infraestrutura de suporte, como carregadores e postos de
ressuprimentos. Os custos iniciais de muitas novas tecnologias podem ser altos,
mas uma criteriosa revisão das
implicações
do custo de propriedade do ciclo de vida geral esperado oferece uma melhor
perspectiva da economia. As
regulamentações ambientais provavelmente aumentarão de importância como fator
na escolha de energia para empilhadeiras. Emissões de carbono consideram o
impacto de todo ciclo da vida sobre o ambiente, particularmente o gás estufa
resultante do consumo de energia. Uma análise ambiental completa das fontes de
energia deveria considerar tanto a implicação de atender as necessidades de emissão do
motor quanto o impacto sobre as emissões de carbono.
Ao
avaliar o impacto ambiental de uma tecnologia de energia, deve-se considerar
tanto a emissão no ponto de uso da empilhadeira, bem como as emissões no ponto
de produção e entrega de energia. Embora o consumo de hidrogênio, atualmente,
não seja um fator no cálculo da emissão de carbono
do
usuário de empilhadeira, isso pode mudar muito com a evolução das
regulamentações
ambientais.
O impacto do carbono de hidrogênio para muitas aplicações é menos favorável que
os eletrodos da bateria devido aos primeiros estágios de distribuição da
infraestrutura de hidrogênio. Conforme esses se desenvolvem, o mesmo poderia
ocorrer para um modelo ambiental mais favorável. Com as atuais infraestruturas
e distribuição, as tecnologias avançadas de bateria usando a grade elétrica
para distribuição emite pouco carbono.
Uma
visão para o futuro
O
campo da armazenagem e entrega de energia passa, atualmente, por um rápido
avanço tecnológico conforme forças regulamentadoras, de mercado e ambientais
que estão direcionando várias tecnologias promissoras para seus respectivos
caminhos de desenvolvimento.
Essas
incluem tecnologias, como:
•
Inovações de materiais na química das baterias;
•
Ultracapacitores que armazenam energia melhorada;
•
Ultracapacitores híbridos– baterias;
•
Combustão de hidrogênio;
•
Unidades de estocagem de energia em fibra de carbono.
É
importante para os compradores de empilhadeiras entenderem as compensações
entre as várias tecnologias existentes e emergentes para tomar decisões. Os
compradores de empilhadeiras
considerarão custos, desempenho, benefícios operacionais e o impacto
ambiental. Gerenciar a emissão
de
carbono, por meio da adoção de tecnologias eficientes de combustível, será uma
exigência tanto do impacto econômico quanto ambiental.
Embora
ainda não estejam claras quais as tecnologias emergentes terão domínio,
aparentemente, a próxima década terá grandes desenvolvimentos.
Para
tirar vantagem é importante monitorar esses avanços devido às inovações
energéticas não terem apenas benefícios operacionais para a indústria de
empilhadeiras já que também nos permitirão reduzir o consumo geral de energia
e/ou dependência de fontes de energia volátil, bem como preparar o
mundo
para um futuro mais sustentável.
Células
de combustível de hidrogênio
A
aplicação comercial das células de combustível de hidrogênio em empilhadeiras está
atualmente acontecendo em vários lugares. Diferente de uma bateria, a qual deve
ser carregada após uso, uma célula de
combustível de corrente elétrica continua, desde que exista um constante
suprimento de
combustível
de hidrogênio e oxigênio.
Um
curto tempo de ressuprimentos de apenas alguns minutos torna a frota movida a
célula de combustível de hidrogênio,
ideal para operações que trabalham constantemente.
Embora
as células de combustível sejam fontes de energia mais amplamente
comercializadas entre as tecnologias emergentes, existem alguns pontos a considerar
antes de converter uma frota para hidrogênio. As células de combustível de hidrogênio estão se tornando
mais eficientes e são 100% ecológicas.
Contudo,
no cálculo ambiental total, é necessário pensar de onde veio o hidrogênio, o
custo de distribuição econômico e as emissões de carbono.
Vantagens
|
Desvantagens
|
Zero
emissão no ponto de uso;
Rápido
ressuprimento;
Potencial
para aumento da produtividade;
Estoque
de baterias reduzido;
Potencial
para eliminar equipamento de troca de bateria, espaço e pessoal;
Voltagem
e desempenho da empilhadeira
permanecem estáveis durante o turno.
|
Investimento
de capital inicial, tanto nos custos da empilhadeira quanto na
infraestrutura;
Esse
tipo de energia não é facilmente encontrado;
Pacotes
de células de combustíveis ainda não estão disponíveis para todos os tipos de
empilhadeiras, tornando o desdobramento de toda
frota
mais difícil.
|
Baterias
de íons de lítio
Empilhadeira movida a baterias de íons de
lítio
A
mais promissora família de química de baterias, em termos de melhoria do tempo
de recarga e alta densidade de energia, são as de íons de lítio. Existem duas
abordagens gerais : uma de formato maior,
que
inclui materiais avançados baseados no nano para melhoria do desempenho e
segurança; e outra de célula menor, que combina grandes quantidade de células
de comodities usando uma química convencional,
mas
depende de uma eletrônica sofisticada para garantir a segurança.
Embora
o formato maior da nano química prometa tempo de carga superior, ela é mais cara
e de longo prazo no horizonte de planejamento. Ambas as abordagens para o custo
dos íons de lítio se multiplicam mais que as baterias de ácido de chumbo, porém
a vida mais longa e a manutenção zero oferecem a
possibilidade
de custos favoráveis, no ciclo de vida total do equipamento.
Vantagens
|
Desvantagens
|
Tempo
curto de recarga;
Densidade
de energia mais alta;
Emissão
de carbono reduzida;
Adequado
para frotas menores e uma gama de aplicações e tipos de veículos.
|
Alto
custo inicial;
Peso
significantemente menor afeta a necessidade de empilhadeira contrabalançada;
Comercialização
no estágio inicial para energia motora.
|
Ácido
de chumbo
Muitas
pesquisas e desenvolvimentos estão focados na melhoria da atual tecnologia de
baterias com célula de ácido de chumbo molhada. Novas tecnologias incluem
revestimentos de chumbo puro, carbono chumbo e carbono – grafite. Essas
baterias com “lead times” potencialmente mais curtos para
uso
comercial em empilhadeiras compartilham as vantagens de serem baseados na
tecnologia existente.
Com
tamanho e peso comparável com as baterias de ácido de chumbo normal, as
baterias de ácido de chumbo avançadas poderiam ser usadas como substituições
nas empilhadeiras elétricas existentes
e
não deveriam requerer investimentos substanciais em infraestruturas adicionais
ou preparações de carga.
Vantagens
|
Desvantagens
|
Tempo
curto de carga;
Ciclo
de vida maior;
Dimensões
padrão, alternativa de plug-and-play para
baterias
de ácido de chumbo;
Custo
mais baixo do que as alternativas de íons de lítio;
Compartilhar
alto índice de potencial de reciclagem com baterias de ácido de chumbo
existentes.
|
Tecnologia
nova, somente agora entrando na energia motora.
|
Baterias
híbridas
Há opções de empilhadeiras alimentadas por energia comum,
o que abre caminho para formas inteligentes de consumo de combustível
Como
na indústria automotiva, a bateria que poderá ser usada em uma empilhadeira
provavelmente será híbrida níquel metal (Ni-MH) ou íons de lítio (li-ion). A
consequência será a redução do consumo de combustível e das emissões de carbono
do motor, inclusive durante períodos de ociosidade. Esses
benefícios
provavelmente vêm com um aumento nos custos iniciais do veículo, os quais
precisariam ser faturados na análise de custos do ciclo de vida total.
Considerando
que empilhadeiras totalmente elétricas já são comuns no mercado com muitos
potenciais de melhoria na tecnologia das baterias no horizonte, os benefícios
das baterias híbridas poderão competir com empilhadeiras totalmente elétricas.
Vantagens
|
Desvantagens
|
Consumo
de energia reduzido;
Emissões
reduzidas;
Ressuprimento
rápido.
|
Custo
inicial mais alto.
|
Fonte: http://www.imam.com.br/consultoria/index.php?option=com_docman&task=doc_details&gid=97&Itemid=13
