Tecnologia della cella a combustibile

Per raggiungere l'obiettivo di "Green EU", dobbiamo produrre e utilizzare "idrogeno verde". Qui, 'verde' si riferisce al modo in cui viene generato l'idrogeno, piuttosto che al suo vero colore. L'idrogeno verde è generato utilizzando fonti energetiche sostenibili e rinnovabili, come l'energia eolica o fotovoltaica.
E' diverso dall' "idrogeno grigio", comune ancora oggi. L'idrogeno grigio viene solitamente prodotto utilizzando il calore per convertire il gas naturale in idrogeno e CO₂ (steam reforming). La CO₂ viene quindi emessa inutilizzata nell'atmosfera, peggiorando l'effetto serra globale. La produzione di una tonnellata di idrogeno genera circa 10 tonnellate di CO₂
. L'idrogeno blu è come l'idrogeno grigio, ma la CO₂ viene isolata e immagazzinata in un processo denominato CCS (carbon capture and storage, cattura e stoccaggio del carbonio). Quindi, la CO₂ generata dalla produzione dell'idrogeno non entra nell'atmosfera e la produzione di idrogeno può essere considerata, a bilancio, come produzione a emissione di carbonio zero.
L'idrogeno turchese viene prodotto mediante decomposizione termica del metano (pirolisi del metano). Invece di CO₂, questo processo produce carbonio fisso.

Per raggiungere l'obiettivo di "Green EU", dobbiamo produrre e utilizzare "idrogeno verde". Qui, 'verde' si riferisce al modo in cui viene generato l'idrogeno, piuttosto che al suo vero colore. L'idrogeno verde è generato utilizzando fonti energetiche sostenibili e rinnovabili, come l'energia eolica o fotovoltaica.
E' diverso dall' "idrogeno grigio", comune ancora oggi. L'idrogeno grigio viene solitamente prodotto utilizzando il calore per convertire il gas naturale in idrogeno e CO₂ (steam reforming). La CO₂ viene quindi emessa inutilizzata nell'atmosfera, peggiorando l'effetto serra globale. La produzione di una tonnellata di idrogeno genera circa 10 tonnellate di CO₂
. L'idrogeno blu è come l'idrogeno grigio, ma la CO₂ viene isolata e immagazzinata in un processo denominato CCS (carbon capture and storage, cattura e stoccaggio del carbonio). Quindi, la CO₂ generata dalla produzione dell'idrogeno non entra nell'atmosfera e la produzione di idrogeno può essere considerata, a bilancio, come produzione a emissione di carbonio zero.
L'idrogeno turchese viene prodotto mediante decomposizione termica del metano (pirolisi del metano). Invece di CO₂, questo processo produce carbonio fisso.

In una cella a combustibile, l'idrogeno contenuto si mescola con l'ossigeno presente nell'atmosfera trasformandosi in acqua. Questa reazione chimica produce energia elettrica, che a sua volta alimenta il carrello elevatore.

Quando parliamo di celle a combustibile nel settore dei carrelli elevatori, intendiamo 'moduli a batteria sostitutiva' (‘battery replacement modules’, BRMs). Un BRM è un sistema chiuso che corrisponde nella forma, dimensione e peso a uno scomparto per batteria specifica. Il BRM contiene tutti i componenti necessari per generare elettricità: le celle a combustibile, il serbatoio per l'idrogeno, i connettori del serbatoio, una piccola batteria al litio, e altro ancora.

Quando il serbatoio è stato riempito di idrogeno - cosa che richiede solo pochi minuti - la cella a combustibile produce energia elettrica per l'applicazione prevista, direttamente a bordo del carrello. Il processo genera emissioni di vapore acqueo puro o di acqua. La batteria al litio integrata funge da deposito di energia, rifornendo il carrello con un flusso costante di energia. Mediante questo processo, l'eventuale energia in eccesso o di recupero viene temporaneamente immagazzinata, il che significa che il carrello può facilmente soddisfare picchi di consumo di elettricità, ad esempio quando si tratta di sollevare un peso.

Le celle a combustibile per le applicazioni di intralogistica sono progettate per permettere di guidare il carrello per la durata di un turno di lavoro. Tuttavia, la durata reale dipende dalla singola applicazione del cliente. Il vantaggio maggiore di un sistema a celle a combustibile è rappresentato dal ridottissimo tempo di ricarica di 2-3 minuti.

No. Attualmente STILL offre solamente l'opzione 'fuel cell-ready' per i nuovi carrelli che escono dalla fabbrica. Non è possibile adattare i carrelli esistenti alla tecnologia delle celle a combustibile.

L'idrogeno richiesto è comparabile con il diesel utilizzato nei carrelli a forca a combustione interna. Tuttavia, l'idrogeno si distingue per come è generato, trasportato e stoccato, nonché nelle misure di sicurezza necessarie. L'infrastruttura può variare, a seconda se l'idrogeno deve essere prodotto internamente per elettrolisi ovvero fornito dall'esterno. I possibili componenti sono tra gli altri:

• Il rimorchio per l'idrogeno, se si ricorre ad un fornitore esterno di H₂
• Un elettrolizzatore di idrogeno, se H₂ viene prodotto internamente, ad esempio utillizzando l'energia eolica o fotovoltaica .
• Un compressore ad alta pressione
• Un serbatoio provvisorio ad alta pressione
• Un sistema di tubatura
• Un distributore (pompa per rifornimento per H₂)

Diverse leggi e regolamenti nazionali e/o regionali devono essere presi in considerazione per il funzionamento, il rifornimento e lo stoccaggio delle celle a combustibile o dei carrelli industriali alimentati a celle a combustibile in una infrastruttura che utilizza l'idrogeno. A seconda del luogo, nella progettazione e nell'implementazione di un sistema a celle a combustibile, si devono coinvolgere le autorità locali, i vigili del fuoco e le compagnie assicurative. Nella costruzione di un'infrastruttura specifica per l'idrogeno è possibile rivolgersi a progettisti specializzati e a esperti in costruzioni per una consulenza.

Es gibt unterschiedliche Institutionen die Fördergelder bereitstellen, u.a.:

• Europa:
  • Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking, Funding & Financing | www.fch.europa.eu
• Deutschland:
  • Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie NIP)
    www.now-gmbh.de/de/bundesfoerderung-wasserstoff-und-brennstoffzelle
  • Projektträger Jülich: https://www.ptj.de/projektfoerderung
  • Regionale Förderprogramme via Landesregierungen
• Frankreich:
  • ADEME (Agence de la Transition Écologique)
    Climate change - ecological, energy transition - ADEME

Le sponsorizzazioni sono limitate nel tempo e hanno budget fissi. Genericamente parlando, dovete manifestare il Vostro interesse presentando una domanda di finanziamento, in competizione con altri richiedenti. L'attenzione si rivolge qui sul volume di CO₂ risparmiata. Maggiore è il risparmio potenziale, più alta è la possibilità che la Vostra domanda di finanziamento venga accettata.

Dipende dal singolo piano di finanziamento.
Per esempio, il finanziamento offerto da NOW GmbH nel 2020 ammontava a 5 milioni di Euro. I carrelli industriali alimentati a idrogeno erano ammissibili per il 40% degli ulteriori costi di investimento rispetto ai carrelli "normali&quot.
Per il 2021, il NIP sta programmando di pubblicare la sua terza offerta per richieste di finanziamento, dove la quota del finanziamento è stabilita nuovamente al 40% degli ulteriori costi di investimento. Oltre che per i carrelli industriali, il finanziamento è disponibile ancora per l'infrastruttura specifica per l'idrogeno. Una panoramica delle attuali offerte di finanziamento è disponibile al seguente link: Sponsorship offers – NOW GmbH.

Esempio di calcolo di un importo di finanziamento:

<tabella>Costi per un carrello a forca (batteria)EUR 30.000Costi per un carrello a forca (cella a combustibile)EUR.55,000Ulteriori costi di investimento (batteria vs cella a combustibile)EUR 25.000Quota del finanziamento secondo NIP40%Finanziamento per carrello a forcaEUR 10.000</tabella>