Bateria de chumbo-ácido, tecnologia de íon-lítio ou célula de combustível? Para operar de forma econômica e eficiente, você precisa identificar o sistema de energia mais adequado para seus processos de transporte específicos. Esta decisão depende de muitos fatores e, portanto, requer um alto grau de experiência. Os especialistas em intralogística e energia do provedor de intralogística STILL, com sede em Hamburgo, deram uma visão abrangente dos diferentes sistemas de energia durante o webinar “Energia” de ontem e explicaram as vantagens e desvantagens de cada sistema de maneira clara e prática.
A energia está se tornando uma questão cada vez mais importante em intralogística. A União Europeia pretende ter uma economia neutra para o clima até 2050, o mais tardar – a Alemanha até quer atingir este objetivo muito mais cedo. Isso significa que as emissões de CO2 devem ser evitadas tanto quanto possível ou armazenadas na mesma medida em que são emitidas. Para alcançar este objetivo, a Comissão da UE e os países individuais estão agora impondo leis e regulamentos para obrigar todos a darem a sua contribuição. Isso inclui aumento de impostos sobre o CO2, certificados de emissão caros e uma proibição total dos motores de combustão interna, o que tornará os acionamentos elétricos obrigatórios para todos os veículos até 2030, o mais tardar.
Além disso, os consumidores também estão se tornando mais sensíveis em relação à neutralidade climática de serviços e produtos. Por esse motivo, as empresas também buscam cada vez mais garantir que suas cadeias de suprimentos atendam aos requisitos de sustentabilidade. Os fornecedores, por exemplo, devem fornecer certificados sobre a origem das matérias-primas, as condições de produção e a pegada de CO2. Um bom balanço ecológico está se tornando cada vez mais uma vantagem competitiva.
Procurando pelo sistema de energia certo
Uma coisa é verdade em toda a Europa: a energia é preciosa, está se tornando cada vez mais preciosa e, portanto, o consumo e a utilização de energia devem ser administrados de forma inteligente. Em intralogística, isso começa com a seleção do sistema de energia adequado para o acionamento de empilhadeiras. As opções atuais são baterias de chumbo-ácido, tecnologia de íon-lítio ou sistemas de células de combustível. Mas não importa qual sistema seja escolhido, esta decisão terá um impacto. Na infraestrutura de armazéns e locais de produção, na escolha dos sistemas de transporte, nos custos operacionais e, em última análise, na dimensão do investimento. “Cada um desses sistemas de energia tem suas próprias características especiais e requer certos pré-requisitos de manuseio”, explicou Dyrk Draenkow, gerente de produto para sistemas de energia, durante o webinar de ontem. Para se chegar a uma decisão sustentável e economicamente eficiente, o quadro geral deve ser considerado: processos de transporte, o desempenho de movimentação desejado, o tipo de veículos e, claro, a infraestrutura do armazém.
Critérios de adequação
De acordo com Björn Grünke, também gerente de produto para sistemas de energia, isso leva a cinco critérios que podem ser usados para identificar sistemas que se adaptam perfeitamente aos respectivos requisitos: disponibilidade de veículos, aspectos de infraestrutura, custos de aquisição e operação, bem como sustentabilidade. De acordo com o especialista, as baterias de chumbo-ácido apresentam um resultado geral bastante medíocre nesta análise. Embora seu desempenho em termos de disponibilidade de veículos seja medíocre, eles não são nada convincentes em termos de infraestrutura devido aos seus elevados requisitos de espaço de armazenamento. Por outro lado, saem ganhando quando se trata de custos de investimento. Em comparação com todos os sistemas de energia conhecidos, o preço de compra das baterias de chumbo-ácido é muito baixo, cerca de 150 euros por quilowatt-hora. No entanto, esse bônus é compensado pelos custos operacionais apenas moderadamente eficientes do sistema. E quando se trata de sustentabilidade, este sistema de energia pode convencer apenas parcialmente os especialistas da STILL. “Esta tecnologia se esgotou. Nenhum desenvolvimento adicional em direção a tempos de carregamento significativamente mais curtos ou densidade de energia mais alta deve ser esperado”, disse Dyrk Draenkow e acrescentou: “No entanto, se desconsiderarmos as limitações descritas, este tipo de bateria permanecerá confiável e muito útil como sistema de energia para os próximos anos. É especialmente adequado para usuários que têm apenas alguns veículos e poucas horas de trabalho para lidar. “
Tecnologia de íon-lítio
As baterias de íon-lítio podem ser carregadas temporariamente a qualquer momento – e dentro de um período muito curto, sem danificar a bateria ou encurtar sua vida útil. Isso torna possível usar o veículo com flexibilidade, 24 horas por dia, sem ter que trocar a bateria: a tecnologia de íon-lítio garante a máxima disponibilidade mesmo em operação em vários turnos. E no que diz respeito ao tempo de carregamento: na maioria dos casos, como a experiência nos mostra, uma hora de carregamento significa até três horas de condução. Além disso, este sistema de energia impõe muito poucas demandas à infraestrutura. Quando se trata de custos de investimento, a situação é um pouco diferente: as baterias de íon-lítio ainda têm um preço de compra mais alto do que as baterias de chumbo-ácido. É cerca de duas a três vezes maior. “No entanto, as baterias de íon-lítio têm pelo menos o dobro da vida útil com a mesma capacidade. Se você olhar para a evolução geral dos preços das células de íon-lítio desde 2010, a tendência é clara: elas estão ficando cada vez mais baratas”, diz Björn Grünke. O sistema também se destaca quando o assunto é sustentabilidade. As opções de carregamento e controle para aumentar a eficiência estão em constante desenvolvimento e, ao mesmo tempo, os custos de aquisição do sistema estão sendo reduzidos.
Sistemas de célula de combustível
O que é especial neste sistema de energia é que a eletricidade é gerada dentro do veículo e não sai mais da tomada. Dyrk Draenkow: “Quando falamos sobre uma célula de combustível em intralogística, nos referimos ao chamado módulo de substituição de bateria. Isso corresponde a uma calha de bateria específica em termos de tamanho, peso e forma. Isso significa que uma bateria de chumbo-ácido ou íon-lítio existente pode ser substituída individualmente por este módulo. Todos os componentes necessários para uma célula de combustível são montados em tal módulo. ” Isso inclui a própria célula de combustível, as chamadas pilhas. Estes convertem a energia armazenada no hidrogênio em energia elétrica. Essa energia é então usada para carregar a bateria íon-lítio integrada. Isso é necessário para fornecer energia contínua ao veículo. Também faz parte do sistema um tanque de hidrogênio de alta pressão, incluindo um bico de abastecimento e outros componentes. É um sistema tudo-em-um.
No entanto, o hidrogênio necessário deve ser entregue em caminhão-tanque. Ou você pode tornar-se completamente independente e produzir o hidrogênio sozinho com seu próprio eletrolisador no local. Isso, no entanto, requer eletricidade adicional. Se você quiser ter certeza de não emitir CO2 no processo, pode produzir você mesmo a energia “verde”: por meio de turbinas eólicas e / ou fotovoltaicas. Claro, isso envolve uma certa quantidade de esforço, razão pela qual a tecnologia de célula de combustível só pode ser avaliada como moderadamente adequada em termos do critério de infraestrutura. E no que diz respeito aos custos de investimento: por um lado, um veículo “pronto para célula de combustível” deve ser adquirido novo de fábrica. Por outro lado, surgem custos para a aquisição de um sistema adequado de células a combustível. Eles custam atualmente um fator de 4-5 de uma bateria de chumbo-ácido. E criar a infraestrutura necessária ainda exige altos investimentos, de modo que hoje é quase impossível usar células de combustível veiculares com lucro. No entanto, os programas de financiamento a nível nacional e europeu estão ajudando a tornar este negócio “verde” viável em termos econômicos no futuro. Os subsídios estão disponíveis tanto para o equipamento dos veículos quanto para a infraestrutura. Dyrk Draenkow: “Basicamente, o que se aplicará ao futuro das células de combustível são as economias de escala: quanto mais consumidores de hidrogênio houver nas instalações, mais rapidamente os custos por quilograma de hidrogênio podem ser reduzidos.”