De brandstofcel

Wat is de toekomst van waterstof?

Advantages short term rental for forklift trucks

Met discussies over klimaatverandering en steeds strengere wettelijke beperkingen op de uitstoot van kooldioxide staat energiebesparing voortdurend op de agenda. Sleutelwoorden zoals energie-efficiëntie of "nulemissie" of "voetafdrukneutraal" weerspiegelen deze trend. Het is dan ook niet verwonderlijk dat nieuwe systemen worden ontwikkeld zoals de brandstofcel, die waterstof produceert uit onbeperkte en gratis energiebronnen zoals wind en zon. Ergonomie, netheid, eenvoud en flexibiliteit zijn de kenmerken van voertuigen op waterstof.

Een brandstofcel: hoe het werkt...

In de brandstofcel reageert waterstof (H2) met zuurstof (O2) uit de omgevingslucht. Deze reactie resulteert in de produktie van elektrische energie, die wordt gebruikt om het voertuig te laten rijden, alsmede in de produktie van warmte en zuiver water (H2O).

Waar is een brandstofcel van gemaakt?

Zoals alle brandstofcellen bestaat een brandstofcel uit twee elektroden (een anode en een kathode) die van elkaar gescheiden zijn door een elektrolyt, d.w.z. een materiaal dat de doorgang van vrije elektronen blokkeert. De anode wordt gevoed met waterstof (H2) uit een reservoir, terwijl de kathode wordt geladen met zuurstof (O2) uit de atmosferische lucht. In de anode splitsen de waterstofmoleculen zich in H+ ionen, die in de elektrolyt diffunderen, en in elektronen, die gedwongen worden in een extern circuit te circuleren, waardoor een continue elektrische stroom ontstaat. Wanneer ze de kathode bereiken, verbinden de H+ ionen zich met zuurstof en elektronen. De chemische reactie levert water op in de vorm van damp en warmte, die uiteraard kunnen worden teruggewonnen. De batterij blijft op deze wijze werken, zolang zij van reagentia wordt voorzien.

Hoe kom je aan waterstof? Groene waterstof en grijze waterstof...

In tegenstelling tot fossiele brandstoffen (olie, gas en steenkool) is waterstof geen primaire energie maar een "energiedrager" die, net als elektriciteit, wordt geproduceerd uit een andere energiebron. Het heeft het voordeel dat het opmerkelijke energetische eigenschappen heeft, maar omdat het extreem licht is, vereist het complexe omstandigheden voor opslag, vervoer en distributie - extreem lage temperatuur (-253°C) of compressie bij zeer hoge druk (350 bar). Waterstof wordt als grijs aangemerkt wanneer het wordt gewonnen uit fossiele brandstoffen (en dus broeikasgassen uitstoot), voornamelijk aardgas, door de werking van oververhitte stoom (steam reforming). Omgekeerd wordt het als groen gekwalificeerd wanneer het wordt geproduceerd door elektrolyse van water, via een elektrolyseapparaat, indien de elektriciteit die bij deze bewerking wordt gebruikt zelf uitsluitend van hernieuwbare oorsprong is (zonne-, wind- of hydro-elektrische installatie).

Hoe rust je een vorkheftruck uit met een waterstofbrandstofcel?

Het systeem bestaat uit het brandstofcelblok, een tussenaccumulator (supercondensator) die remenergie accumuleert en bij het optrekken weer afgeeft, waterstoftanks (met 2,5 kilo waterstof bij een druk van 350 bar), een radiator, een compressor en een extra gewicht dat het verschil met de zwaardere accu compenseert.

Hoe lever en sla je de waterstof op?

Wat de werking betreft, slaat een buitenstation de waterstof op bij 200 bar en perst deze vervolgens samen tot 350 bar, zodat de waterstof, door middel van drukverschil, naar een van de verdeelstations kan worden gezonden. Het enige wat de bestuurder hoeft te doen is de tank te vullen, zoals hij dat ook zou doen bij een conventioneel benzinestation voor zijn persoonlijke voertuig, en de handeling neemt drie tot vier minuten in beslag.

Hoe lang gaat een brandstofcel mee?

De levensduur van een brandstofcel is 10 jaar of 25.000 uur. Dit is langer dan een conventionele lood-zuur batterij. Dit helpt ook om onnodig afval te verminderen.

Wat zijn de voordelen van deze technologie?

Bij het gebruik van een truck op waterstof komen geen giftige stoffen vrij. Noch roetdeeltjes, noch stikstofoxiden, noch kooldioxide kunnen schade toebrengen aan het milieu en het klimaat. Het "uitlaatgas" van de reactie van waterstof en zuurstof in de lucht is zuiver water in de vorm van stoom. Het is een in hoge mate recycleerbare oplossing die geen giftige zuren of verontreinigende stoffen bevat. Het is een schone technologie die onze koolstofvoetafdruk verkleint. Met waterstof kunt u snel en veilig werken en is het niet nodig de batterijen te vervangen. Zodra de waterstofreserve van de truck is opgebruikt, volstaat een korte stop bij het waterstoftankstation om de truck weer aan de praat te krijgen. U hoeft de batterij niet te vervangen en te zorgen voor een tweede opgeladen batterij. Deze eenvoud en snelheid is uiteraard een argument in het voordeel van de brandstofcel. De arbeidsomstandigheden van de operatoren worden hierdoor verbeterd, terwijl de risico's van ongevallen die zich bij het hanteren van conventionele batterijen kunnen voordoen, worden vermeden.

Hoe lang duurt het om een waterstoftank te vullen?

Het duurt slechts 5 minuten om de waterstoftank van de vorkheftruck te vullen. De brandstofcel is dus veel efficiënter dan een conventionele batterij, waarvan het opladen uren duurt. Dit betekent dat de teams altijd operationeel zijn met minimale uitvaltijd. In ploegen werken, geen probleem! Om ervoor te zorgen dat de opeenvolgende shifts worden gewerkt, hoeft de waterstoftank slechts op tijd te worden gevuld. Hierdoor zijn er geen twee of drie accu's per truck nodig. Deze energie is bijzonder geschikt voor 3-ploegendienst. Altijd op volle kracht. De brandstofcel PowerPack levert het volledige nominale vermogen totdat de waterstofreserve volledig is verbruikt, terwijl de nominale spanning van een batterij tijdens de werking voortdurend daalt.

Hoe zit het met de presetaties?

Met de brandstofcel zijn de prestaties constant gedurende de hele batterijcyclus. De gebruiksduur varieert naargelang van de inzet van de truck, maar waar een conventionele loodzuurbatterij één of twee keer per shift moet worden vervangen, met oplaadtijden van 8 uur, duurt het opladen met waterstof slechts enkele minuten. Wat de kosten betreft, stelt het gebruik van waterstof bedrijven in staat de bouw van een laadruimte te vermijden. Maar bovenal kunnen de trucks tijdens piekperiodes 24 uur per dag rijden, waardoor er geen behoefte is aan korte termijn huur of de aanschaf van dubbele of zelfs driedubbele batterijen!