El hidrógeno verde es ‘la fuente’ alternativa de energía para carretillas

Actualmente, las operaciones logísticas y de transporte son responsables del 25% de las emisiones de CO2 en España, según la Agencia Europea de Medioambiente, un dato que posiblemente seguirá en aumento debido al crecimiento del e-commerce. Es necesario empezar a aplicar medidas urgentes que frenen esa contaminación. Por ello, las empresas están reforzando su apuesta por el hidrógeno verde como uno de los combustibles del futuro con el fin de ser más sostenibles y lograr la descarbonización.

Las carretillas elevadoras son uno de los principales nichos de negocio de las pilas de combustible de hidrógeno verde. Aunque la penetración de estas carretillas en el mercado aún es baja, debido al alto coste y las complicaciones, tanto legales como técnicas, para instalar estaciones de repostaje de hidrógeno para estas flotas, poco a poco la situación está mejorando y cada vez hay una mayor implantación.

Las carretillas de litio, con una cuota de mercado más alta, competirán ahora con la pila de hidrógeno, con mucha demanda y en tendencia creciente, por postularse como la alternativa por la que apostar.

Litio vs hidrógeno

“La pila de hidrógeno nos permite cargar una carretilla a sus máximos niveles en solo dos o tres minutos y, además, es una energía limpia, de cero emisiones e ideal para la industria. Sin duda es la tecnología del futuro: no es tóxica, no es corrosiva, no es radioactiva y nos permite una disponibilidad constante, sin caídas en la disponibilidad. Respecto al porcentaje de ahorro, en STILL creemos que los clientes deben hacer su transición energética con coherencia y sensatez, porque no todas las tecnologías aportan las mismas ventajas en cada negocio. Para evaluarlo es necesario conocer en profundidad muy diversos criterios, como la inversión, los gastos operativos o la infraestructura. En un negocio minorista en el que la flota se utiliza ocasionalmente, la tecnología ácido-plomo puede ser una opción muy sensata. En otros comercios, con un uso intensivo de las carretillas y durante múltiples turnos continuos, el hidrógeno podría ser una tecnología adecuada para su flota. Por poner un ejemplo que nos permita visualizarlo, en Carrefour llevan utilizando desde 2018 una flota de hidrógeno de 137 unidades en Vendin-Le-Vieil, la zona norte de Francia, y han experimentado un ahorro en múltiples ámbitos: solo se requiere un mantenimiento anual, no es necesaria una sala de carga o sistemas de ventilación, se hace innecesario tener una batería de reemplazo y, en suma, han descubierto que necesitan menos carretillas porque las que tienen siempre están en funcionamiento constante”, explica Carlos Herrer, Product Manager STILL España.

“Estamos trabajando en el desarrollo de un sistema propio, producido en nuestras propias factorías para nuestra flota de vehículos. De esta forma nos convertiremos en el primer fabricante europeo con producción propia de pilas de combustible”, Carlos Herrer, Product Manager STILL España.

Por su parte, Luis Llera, Product Specialists Energy & Safety Toyota Material Handling España, apunta: “La utilización del hidrógeno como fuente alternativa de energía es el presente y el futuro, y por eso el grupo Toyota y, por supuesto, Toyota Material Handling, adelantándose a las necesidades mercado, ha apostado por este combustible sostenible desde hace ya varios años. Los beneficios que aporta frente a las baterías de litio son múltiples, destacando en modo general su mayor operatividad y eficiencia en la recarga. Las carretillas de TMHES que incorporan celdas de combustible de hidrógeno están especialmente pensadas para flotas de gran intensidad de uso, donde las máquinas funcionan durante varios turnos y el cambio de baterías es habitual. Además, esta fuente de energía ofrece ventajas como un importante ahorro de tiempo en la recarga, con tiempos de repostaje de no más de 3 minutos y sin necesidad de sustituir la batería. Asimismo, permite un uso óptimo del espacio ya que el almacenamiento de hidrógeno requiere menos espacio frente a otras alternativas, no requiriendo zonas de almacenamiento o sistemas de ventilación dedicados. Otro de los factores en los que destaca el hidrógeno (verde) es que contribuye a las cero emisiones de CO2 y su único producto residual es el agua destilada, por lo que este combustible es una energía 100% sostenible. En lo referido a la vida útil, la de las pilas de hidrógeno puede superar los 10 años, lo que supone también un ahorro si se requiere una solución energética que mantenga el 100% de rendimiento durante toda su vida útil. En términos de ahorro, es necesario hacer un análisis de retorno de inversión que contemple tanto los costes de inversión como de operación, encontrando un retorno positivo gracias a la disminución en los costes de operación (productividad). No obstante, una tecnología no viene a sustituir a la otra, sino son los clientes los que escogen la que mejor se adapta a sus necesidades. Por eso, nosotros seguimos investigando para ofrecer las mejores soluciones que lleven al camino definitivo de la descarbonización”.

David da Silva, Key Account Manager Lusilectra-Doosan, destaca también la rapidez en la carga: “Es especialmente destacable la velocidad de carga y la eficiencia de la tecnología de hidrógeno verde. La carga completa se realiza en apenas segundos, de forma similar a un abastecimiento de combustible en máquinas diésel/LPG”.

Álvaro Pérez, Product Management Manager ECB, P, LT & Energy Solutions Linde Material Handling Ibérica, especifica las ventajas de ambas tecnologías: “Antes de nada, remarcar, que tanto las pilas de combustible como las baterías de litio comparten ventajas operativas, por ejemplo, eliminamos los cambios de baterías, y por ende ahorraremos espacio en el interior del almacén ya que no necesitaremos salas para albergarlas. Otro punto importante es que ambas tecnologías son seguras y limpias durante la manipulación. Ahora bien, la pila de combustible tiene una ventaja imbatible sobre la disponibilidad de la máquina, ya que con solo 3 minutos el depósito de hidrogeno podrá llenarse, mientras en la batería de litio necesitaremos parar el equipo durante un tiempo para reponer la energía. Respecto al ahorro, es difícil cuantificar en un porcentaje sin antes estudiar cuál es la necesidad del cliente, qué tiempos para cargar dispone, que inversión está dispuesto a llevar en la infraestructura, etc.  En Linde Material Handling Ibérica no entendemos ninguna energía como la definitiva, sino que nos basamos en el análisis exhaustivo de la aplicación para determinarla”.

Mientras, Jorge García, Regional Director Iberia UniCarriers Spain, explica la situación de actualización de gama en su compañía: “Nuestra empresa, Mitsubishi Logisnext Europe, lleva más de tres años actualizando e integrando nuestra nueva gama dentro de nuestras marcas y necesidades de nuestros clientes finales. Esto ha supuesto un esfuerzo enorme y en un tiempo récord para, no solo actualizarla, al completo, en tan breve tiempo, sino adaptarla a la normativa vigente con todos los cambios ocurridos en los últimos años (motores de combustión etapa V, EN11175,...)”.

El coste

El coste actual de esta tecnología es alto, por lo que es de especial interés analizar cómo está evolucionando la venta de carretillas teniendo en cuenta este parámetro.

Luis Llera, TMHES declara: “Los clientes cada vez están más interesados por este combustible sostenible. Son conscientes de la situación tan crítica de nuestro planeta y quieren poner también de su parte para ayudar a reducir las emisiones de CO2. De modo que al aparecer y popularizarse el hidrógeno como fuente alternativa de energía está siendo muy demandada y es una tendencia creciente. Las carretillas propulsadas por hidrógeno son una realidad que aporta numerosos beneficios en los almacenes al contribuir a la disminución de la Huella de Carbono y al ahorro tanto de costes como de tiempo. Factores que mejoran la operatividad y que hacen que se conviertan en una opción rentable a medio y largo plazo a pesar de su coste inicial”.

“La utilización del hidrógeno como fuente alternativa de energía es el presente y el futuro, y por eso el grupo Toyota y, por supuesto, Toyota Material Handling, adelantándose a las necesidades mercado, ha apostado por este combustible sostenible desde hace ya varios años”, Luis Llera, Product Specialists Energy & Safety Toyota Material Handling España.

Coincide en este claro aumento de la demanda, Álvaro Pérez, Linde Material Handling Ibérica, que detalla: “Si el año pasado ya recogimos interés por parte de nuestros clientes, este año podríamos decir que se ha multiplicado por 3, lo cual nos ha servido para acumular experiencia y entender cada vez mejor la tecnología. Prueba de ello es que también podemos decir que prácticamente el 90% de nuestro porfolio de carretillas es combatible con una pila de combustible. En cuanto a su evolución respecto al coste, nos basamos en el análisis de la aplicación y aquí un punto importante es el retorno de la inversión, por ello necesitamos conseguir un precio de kg de hidrogeno más competitivo para que haya empresas que se atrevan a dar el paso También aquí es importante mencionar la importancia del ente público, para que con su apoyo se facilite la incorporación y acceso a la tecnología”.

Pero no hay que perder de vista el coste, Carlos Herrer, STILL España, indica: “El coste de entrada es muy importante. Podemos hablar de que una flota de carretillas con tecnología de hidrógeno tiene un coste significativamente superior con tecnología de batería convencional. No hay duda de que esto es un freno para que esta tecnología se asiente hoy en la industria. Sin embargo, por sus increíbles ventajas, y a medida que la producción del hidrógeno reduzca sus costes, encontrará su lugar en el mercado a medio plazo y será una tecnología que transformará definitivamente nuestro sector. Por fortuna, existen diferentes instituciones que ya están promoviendo el uso de esta tecnología limpia en numerosos países europeos y que prestan atención al volumen de ahorro de CO2: cuanto mayor sea el ahorro, mayor será la probabilidad de una respuesta de financiación positiva. Una vía muy interesante para multinacionales y compañías con grandes flotas logísticas”.

“En este momento es prácticamente un uso exclusivo para pioneros, resulta todo un reto introducir este tipo de tecnología en el mercado, pero sin duda el futuro está señalando al hidrógeno. Doosan Group cuenta con una división dedicada específicamente al desarrollo de este tipo de tecnología, por lo que será cuestión de tiempo para que podamos contar con una completa gama de tecnología de hidrógeno en el sector del material handling”, añade David da Silva, Lusilectra-Doosan.

“En este momento es prácticamente un uso exclusivo para pioneros, resulta todo un reto introducir este tipo de tecnología en el mercado, pero sin duda el futuro está señalando al hidrógeno”, David da Silva, Key Account Manager Lusilectra-Doosan.

Es muy importante ver la evolución en los próximos años y la adaptación que tendrá la tecnología, en palabras Jorge García, UniCarriers Spain: “Nuestra empresa está en continuo contacto y trabajo con los proveedores de baterías de cualquier tipo (litio, pila de hidrógeno, etc.). Y, por supuesto, nuestras carretillas estarán adaptadas para trabajar con este tipo de baterías cuando éstas estén actualizadas y preparadas para su realización de forma eficiente y probada”.  

Infraestructura necesaria para la recarga

“Para entender el funcionamiento de una flota de hidrógeno es necesario conocer brevemente cómo se genera, se produce, se transporta y se almacena la energía. A diferencia de los combustibles fósiles (como el petróleo, el gas y el carbón), el hidrógeno no es una fuente de energía primaria. En cambio, es un portador de energía, como la electricidad, que se produce utilizando otra fuente de energía. Como forma de energía, el hidrógeno ofrece numerosas ventajas. Sin embargo, debido a que es tan liviano, puede ser complicado almacenarlo, transportarlo y distribuirlo, ya que requiere una presión muy alta (700 bar). El hidrógeno requerido es comparable al combustible diésel para carretillas con motor de combustión interna. Sin embargo, el hidrógeno difiere en términos de producción, transporte, almacenamiento y las precauciones de seguridad necesarias. La infraestructura puede variar, dependiendo de si el hidrógeno se producirá en las propias instalaciones mediante electrólisis o se recibirá externamente. Por lo tanto, los componentes posibles para la infraestructura son: remolque de hidrógeno (si se entrega H2), electrolizador de hidrógeno (si se produce H2 in situ), compresor de alta presión y dispensador para recarga de H2. En el campo de la intralogística, la pila da de combustible es un sistema estanco que replica un cofre de batería en términos de forma, tamaño y peso, lo que llamamos ‘Battery Replacement Module (BRM)’. Dentro del BRM se encuentran todos los componentes necesarios para la generación de energía: pila de celdas de combustible (lugar de reacción química), tanque de hidrógeno (350 bar), boquilla del tanque, batería de iones de litio, deshumidificador para contener el agua de proceso, compresor, ventilador, filtro de aire, sistema eléctrico y otros componentes. En una celda de combustible, el hidrógeno recargado se convierte en agua con la adición de oxígeno atmosférico. Esta reacción química genera energía eléctrica que se utiliza para impulsar el vehículo. En STILL vemos grandes oportunidades en la tecnología de pilas de combustible. Tanto es así que se estamos trabajando en el desarrollo de un sistema propio, producido en nuestras propias factorías para nuestra flota de vehículos. De esta forma nos convertiremos en el primer fabricante europeo con producción propia de pilas de combustible. Nuestro objetivo es que en el futuro los clientes reciban no solo el equipo de manutención, sino también la pila de combustible y el correspondiente servicio de STILL, todo con nuestro sello de garantía”, declara Carlos Herrer, STILL España.

“Si el año pasado ya recogimos interés por parte de nuestros clientes, este año podríamos decir que se ha multiplicado por 3, lo cual nos ha servido para acumular experiencia y entender cada vez mejor la tecnología”, Álvaro Pérez, Product Management Manager ECB, P, LT & Energy Solutions Linde Material Handling Ibérica.

Desde Linde Material Handling Ibérica, Álvaro Pérez destacan también esa diferencia entre producirlo o comprarlo: “Respecto a la infraestructura, lo primero que se debe tener en cuenta es si el consumo de hidrogeno justifica producirlo in situ mediante un electrolizador o por otro lado comprarlo a una tercera empresa. Después necesitaremos almacenar el gas a altas presiones, para finalmente mediante un dispensador suministrarlo a la pila de combustible”.

David da Silva, Lusilectra-Doosan, indica de igual modo las dos opciones a plantear: “En este momento se barajan principalmente 2 escenarios. Por un lado, está la producción de hidrógeno, para lo que se requiere una central de producción eléctrica (de energías renovables para que el hidrógeno sea verde) combinado con un electrolizador y un sistema de almacenaje de tanques de hidrógeno. Por otro lado, necesitamos un sistema de suministro o abastecimiento, ya que el hidrógeno no se almacena a la misma presión que se suministra en los tanques de las máquinas para su uso”.

“Nuestras carretillas estarán adaptadas para trabajar con este tipo de baterías cuando éstas estén actualizadas y preparadas para su realización de forma eficiente y probada”, Jorge García, Regional Director Iberia UniCarriers Spain.

Finalmente, Luis Llera, TMHES, señala en la misma línea: “La infraestructura puede adaptarse a las necesidades del cliente en términos de alcance y flexibilidad. Una posibilidad es que el hidrógeno se genere en las propias instalaciones, para lo cual se necesitará una hidrogenera que produzca, comprima, suministre y, eventualmente, almacene el hidrógeno generado a partir de energía renovable. Una segunda alternativa, en cambio, será recibir un suministro externo con el gas comprimido, lo cual únicamente requerirá de un equipamiento para dispensación en los vehículos. En todo caso, la infraestructura permitirá tanto ampliar capacidad de suministro (escalable) como adaptarse a los posibles usos que se requieran ante un escenario de demanda agregada (carretillas, vehículos pesados, vehículos última milla, etc.) Además, el almacenamiento de este combustible necesita menos espacio que otras alternativas ya que no precisa de zonas de almacenamiento o sistemas de ventilación dedicados, como he mencionado anteriormente, lo que permite un uso óptimo del espacio. Y en cuanto a seguridad, la infraestructura permite una recarga sencilla y segura, gracias a las numerosas funcionalidades en este sentido con las que cuenta el sistema (monitorización de parámetros, sensores, PLCs, etc.)”.

En el caso de Jorge García, UniCarriers Spain, no ven un interés ni preocupación tan temprana al respecto de la infraestructura y la tecnología: “Actualmente, no hemos tenido ninguna petición expresa de este tipo de baterías por parte de ninguno de nuestros grandes clientes. Al formar parte de un grupo como Mitsubishi Logisnext (ML), que es a su vez una de las empresas de Mitsubishi Heavy Industries (MHI), podemos aprovechar las sinergias que se crean en ML y desarrollar productos globalmente. Así mismo, el know-how y la experiencia de MHI en tecnologías que desarrollan en otros campos está a nuestra disposición para cumplir con las necesidades de nuestros clientes finales, ahora y en el futuro”.

Informe publicado en el nº278 de Logística Profesional (pág 64-68)