Carretilla elevadora y tractor de arrastre con tecnología de pila de combustible de Linde
El hidrógeno como propulsión del futuro

Tecnología de pila de combustible de Linde

¿Y si fuera posible repostar una carretilla en solo tres minutos y que no se generaran emisiones durante su funcionamiento? Por optimista que pueda sonar, se trata de dos de las principales ventajas de uno de los sistemas energéticos con mayores perspectivas de futuro: la tecnología de pila de combustible.

A la hora de escoger un sistema energético adecuado para carretillas, además de los requisitos de uso, desempeñan un papel importante aspectos como el espacio requerido para el repostaje o la carga, los costes energéticos y la ecocompatibilidad. En este contexto, están adquiriendo un protagonismo creciente sistemas de propulsión alternativos que aportan ventajas sobre soluciones convencionales como las baterías de plomo-ácido.

Entre estos se cuentan, además de las baterías de litio-ion, la pila de combustible. Linde Material Handling fue el primer fabricante en explotar esta tecnología, y desde el año 2000 desarrolla soluciones viables. Esto brinda a las empresas logísticas la oportunidad de beneficiarse ya actualmente de esta tecnología de futuro.

¿Cómo funciona la pila de combustible?

La pila de combustible funciona de manera similar a las baterías, es decir, se genera energía mediante una reacción química. La diferencia determinante: en la pila de combustible, el hidrógeno y el oxígeno reaccionan para producir electricidad, calor y agua. Este proceso se denomina también «combustión fría» y aporta algunas ventajas, pero también plantea retos técnicos.

Linde ha solucionado tales retos en colaboración con socios tecnológicos y mediante la modificación de las carretillas elevadoras. Por ejemplo, el calor generado se disipa mediante un ventilador. Además, en este sistema híbrido, una batería de litio-ion adicional se encarga de cubrir también los picos de potencia. A su vez, la batería se alimenta de la energía de frenado recuperada. Así pues, ya nada se opone al uso cotidiano en la logística. Más bien al contrario, la tecnología alberga algunas propiedades asombrosas que transforman definitivamente las posibilidades de uso de las carretillas.

Carretilla elevadora con tecnología de pila de combustible durante la toma de cargas

8 ventajas de la tecnología del hidrógeno

Repostaje rápido

El repostaje de la pila de combustible con hidrógeno se completa en solo tres minutos. Esto se traduce en una mayor disponibilidad de las carretillas: una gran ventaja en el duro funcionamiento en varios turnos.

Costes reducidos

En los últimos años se han reducido sustancialmente los costes del hidrógeno. Además, se aumenta la productividad, por ejemplo gracias a la supresión de la laboriosa sustitución de las baterías y a los tiempos de repostaje cortos.

Manipulación segura

Gracias a la supresión de la sustitución de las baterías, así como de ácidos potencialmente peligrosos, la manipulación de la pila de combustible es sumamente segura para los usuarios.

Manipulación limpia

La pila de combustible constituye una alternativa limpia a las baterías de plomo-ácido. Esto las convierte en ideales sobre todo en sectores donde la higiene es crucial, como las industrias farmacéutica o alimentaria.

Vida útil más larga

La pila de combustible posee una vida útil promedio de 10 000 horas de servicio, lo cual reduce los costes de ciclo de vida y el impacto medioambiental.

Ahorro de espacio

Sin estaciones de carga de baterías ni salas de baterías: la infraestructura para el repostaje de hidrógeno requiere poco espacio, de modo que se dispone de mayor superficie de almacenamiento.

Ecocompatible

Durante la «combustión fría» se generan exclusivamente vapor de agua y calor. El hidrógeno se obtiene de manera respetuosa con el medio ambiente a partir de fuentes renovables tales como el biogás, con la consiguiente reducción de las emisiones de CO2.

Sistema energético moderno

Cada vez son más las empresas que asumen la responsabilidad de su impacto sobre las personas y el medio ambiente. A este respecto, la pila de combustible constituye una importante contribución que es valorada también por los clientes.

Vídeo sobre la tecnología de pila de combustible

Ámbitos de aplicación ideales

Funcionamiento en varios turnos

Gracias a la supresión de la sustitución de las baterías, a la rapidez del repostaje y al nivel de rendimiento constante del sistema energético, la pila de combustible aumentan la eficiencia en el exigente funcionamiento en varios turnos. Se trata, por lo tanto, de una tecnología interesante tanto para entornos de producción como para servicios logísticos intensivos, por ejemplo el comercio electrónico.

Industrias alimentaria y farmacéutica

En la logística de la industria alimentaria revisten prioridad especificaciones sobre higiene como el «Análisis de peligros y puntos críticos de control» (APPCC). También en el sector farmacéutico se aplican especificaciones rigurosas, tales como las «Prácticas correctas de distribución» (PCD). En comparación con las baterías de plomo-ácido, en la pila de combustible se eliminan posibles contaminaciones por ácido u otras sustancias químicas.

Industria automovilística y proveedora

La elevada frecuencia de rotación y los calendarios y costes ajustados en el sector automovilístico y proveedor requieren carretillas con un alto grado de disponibilidad y un nivel de rendimiento constante en todos los turnos. La tecnología de pila de combustible satisface a la perfección tales requisitos.

Condiciones de espacio restringidas

La supresión de estaciones de carga y sustitución de baterías permite ganar valioso espacio de almacén. Además, las bajas emisiones del sistema energético mejoran el aire ambiental en condiciones de espacio restringidas.

Pila de combustible en la práctica

Un estudio con el Grupo BMW corrobora su rentabilidad

Linde Material Handling apuesta por socios potentes y experimentados para el desarrollo de carretillas con tecnología de pila de combustible. Así, en el año 2013 se inició, con el nombre «H2IntraDrive», un ambicioso estudio de las posibilidades económicas y técnicas en colaboración con el Grupo BMW y la cátedra de Tecnología de manipulación, Flujo de material y Logística de la Universidad Técnica de Múnich.

Para ello se utilizaron, durante más de 20 000 horas de servicio, carretillas propulsadas por hidrógeno en la construcción de carrocerías de los vehículos eléctricos de BMW en Leipzig (Alemania). El resultado: la propulsión por hidrógeno desarrollada conjuntamente ya es comercializable actualmente y se puede aplicar de forma rentable con determinadas condiciones. En términos globales, la tecnología convenció por su elevada disponibilidad en el uso diario en un entorno de producción, así como por la utilización de hidrógeno producido a partir de recursos renovables con bajo impacto medioambiental. Desde 2017 está en marcha otro estudio denominado FFZ70.

La tecnología de pila de combustible de Linde en acción en el Grupo BMW
La tecnología de pila de combustible de Linde en acción en DB Schenker

Ensayo práctico en el almacén de transbordo de DB Schenker

«E-LOG-BioFleet» es el nombre de un proyecto conjunto de Linde Material Handling, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research y Joanneum Research. En un almacén de transbordo de DB Schenker en Hörsching (Austria) se probaron en la práctica diez transpaletas con propulsión híbrida por células de combustión y la primera instalación de repostaje de hidrógeno en nave en Europa.

En el proyecto, que contó con respaldo público, fue posible integrar plenamente las carretillas en el régimen de turnos tras una breve fase introductoria. También en este caso, la pila de combustible satisface la mayor parte de la demanda energética, mientras que una batería de litio-ion integrada cubre los picos de potencia y almacena la energía de frenado recuperada.

Gracias a una estrategia de funcionamiento optimizada y a la recuperación de la energía de frenado, el sistema alcanzó un elevado grado de eficiencia de hasta el 53 por ciento. Al mismo tiempo, una carretilla generó durante todo su ciclo de vida una tercera parte menos de gases de efecto invernadero que una carretilla equiparable con batería de plomo-ácido. El hidrógeno procedía de biogás reformado.

Logística de planta eficiente en Mercedes-Benz

Bajo el lema «Daimler Goes Green», Mercedes-Benz está ensayando el uso de carretillas elevadoras con propulsión por pila de combustible. En este caso, el escenario es la mayor planta mundial de producción del modelo Sprinter en Düsseldorf (Alemania). Las populares furgonetas se producen aquí en régimen de tres turnos.

La tecnología de hidrógeno permite ahorrar tiempo y costes de personal para la sustitución de las baterías. En tan solo tres minutos, la pila de combustible vuelve a estar llena de hidrógeno y la carretilla está de nuevo lista para funcionar. De este modo, la tecnología crea las condiciones ideales para un cambio de turno fluido.

La tecnología de pila de combustible de Linde en acción en Mercedes-Benz

Requisitos y perspectivas

Hidrógeno para lograr una rentabilidad óptima

La tecnología de pila de combustible está en principio a punto, y dependiendo de los requisitos de uso incluso constituye ya el sistema energético ideal para algunas empresas. Sin embargo, es preciso determinar individualmente para cada empresa la solución adecuada y las inversiones asociadas. Para garantizar un uso rentable y eficiente deben cumplirse algunos requisitos:

  • Tamaño de la flota: por regla general, la rentabilidad se alcanza a partir del uso de unas 20 carretillas.
  • Infraestructura: si ya existe una infraestructura de repostaje de hidrógeno, por lo general es posible un uso rentable. En caso de que sea necesario crear dicha infraestructura, se deberá determinar la rentabilidad en cada caso concreto.
  • Subvenciones: si existe la posibilidad de subvenciones para la creación de una flota sostenible propulsada por hidrógeno, aumentan las probabilidades de implementar una solución viable.

Inversión en una tecnología sostenible

Linde Material Handling considera las pilas de combustible una tecnología de futuro pionera. De ahí que la empresa esté integrando gradualmente en nuevos productos soluciones en este sentido. De este modo, este extraordinario sistema energético se está desarrollando progresivamente en un producto cotidiano que sustituirá en muchos lugares a las propulsiones convencionales.