Технология топливных элементов

В отношении EC существует стратегия "Green EU 2050", т.е. к 2050 г. добиться нулевого влияния на климат. Основной целью является предотвращение эмиссии CO₂. Одним из подходов к снижению объема парниковых газов является использование зеленого водорода, H₂, который можно преобразовывать в энергию и тепло при помощи экологичных процессов. Таким образом, применение зеленого водорода в интралогистике позволяет значительно приблизиться к полному исключению эмиссии CO₂. При использовании водорода в других сферах логистики, например, в грузовых автомобилях, полученный синергетический эффект поможет в том числе значительно снизить эксплуатационные затраты.

Для выполнения стратегии "Green EU 2050" необходимо производить и использовать так называемый "зеленый" водород. В данном случае цвет водорода относится к способу его получения. "Зеленый" водород получают с использованием экологичных и возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра или солнца.
Сегодня до сих пор популярен "серый водород", получаемый, как правило, путем использования тепла для преобразования природного газа в водород и CO₂ (паровая конверсия), при этом углекислый газ выпускается в атмосферу, что усугубляет глобальный парниковый эффект. При производстве одной тонны водорода получается около 10 тонн CO₂. Голубой водород - это серый водород, но его CO₂ улавливается и хранится во время производства (Carbon Capture and Storage, CCS). Таким образом, углекислый газ, получаемый при производстве водорода, не попадает в атмосферу, и поэтому такой способ производства также может считаться экологически нейтральным. Бирюзовый водород получают путем разложения (пиролиза) метана, при этом вместо углекислого газа при данном процессе вырабатывается твердый углерод.

Содержащийся в топливном элементе водород смешивается с атмосферным кислородом и преобразовывается в воду. В результате данной химической реакции выделяется электрическая энергия, поступающая на двигатель машины.

Говоря о топливных элементах в сфере интралогистики, мы имеем ввиду так называемые модули замены батарей (BRM). BRM – это закрытая система, соответствующая определенному батарейному отсеку по форме, размеру и весу. BRM содержит все необходимые для выработки электроэнергии компоненты, в числе которых топливные элементы (где происходит химическая реакция), водородный бак (350 бар), пробки для бака, литий-ионная батарея, влагоудалитель для поглощения образуемой воды, компрессор, вентилятор, воздушный фильтр, электрика и другие компоненты.

Конструкция топливных элементов для интралогистики позволяет эксплуатировать машину в течение одной смены. Реальное время работы зависит от режима эксплуатации. Основным преимуществом системы топливных элементов является значительное снижение времени заправки до двух-трех минут.

Нет. В настоящее время STILL предлагает опцию подготовки под установку топливных элементов для новых машин, отпускаемых с завода. Установить оборудование для топливных элементов на уже эксплуатируемые машины невозможно.

Применяемый в данной системе водород можно сравнить с дизельным топливом для вилочных погрузчиков. При этом способы производства, транспортировки и хранения водорода, а также необходимые меры безопасности отличаются. Инфраструктура может быть различной в зависимости от того, производится ли водород непосредственно на площадке при помощи электролиза или поставляется автотранспортом. Среди возможных компонентов инфраструктуры можно выделить следующие:

• цистерна для перевозки водорода, если он поставляется извне
• электролизная установка, если водород производится на месте за счет, например, энергии ветра или солнца
• компрессор высокого давления
• временный резервуар высокого давления
• система трубопроводов
• диспенсер (водородная заправочная станция)

При эксплуатации, заправки и хранения топливных элементов и машин на топливных элементах в сочетании с водородной инфраструктурой необходимо соблюдать различные государственные и региональные законы и нормативы. В зависимости от местоположения площадки при планировании и размещении водородной системы может потребоваться участие местных органов власти, пожарных и страховых компаний. Имеются специалисты по планированию и монтажу водородных систем, которых можно привлечь при разработке инфраструктуры для топливных элементов.

Существуют различные организации, которые предоставляют финансирование таких проектов, в том числе:

• Европа:
  • Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking, Funding & Financing | www.fch.europa.eu.
• Германия:
  • Национальная инновационная программа по водородным технологиям и топливным элементам (NIP).
    https://www.now-gmbh.de/en/funding/funding-programmes/hydrogen-and-fuel-cell/
  • Организация по управлению проектом Jülich: https://www.ptj.de/project-funding.
  • Спонсирование через региональное органы власти
• Франция:
  • ADEME (Agence de la Transition Écologique)
  • Изменение климата - экологический, энергетический переход - ADEME

Программы финансирования ограничены по времени и имеют фиксированный бюджет. Как правило, необходимо подать заявку на получение финансирования, которое распределяется между претендентами. Основное внимание уделяется объему предотвращенных выбросов CO₂