Green warehousing: batterie agli ioni di litio per un magazzino più sostenibile

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Quali scelte tecnologiche compiere per rendere la propria intralogistica più efficiente e sostenibile? Risponde Jungheinrich Italiana

Negli ultimi anni, l’offerta tecnologica per l’intralogistica ha vissuto una forte evoluzione: una delle rivoluzioni che più ha contribuito a cambiare radicalmente il modo in cui ci si approccia alle attività quotidiane nei magazzini è la mobilità elettrica.

 

In questo scenario, dopo le tradizionali batterie al piombo acido, le batterie con tecnologia agli ioni di litio hanno permesso di fare un enorme passo avanti nell‘evoluzione tecnologica sostenibile a supporto della movimentazione dei materiali. Ha molto da dire sul tema Jungheinrich, azienda tedesca nata nel 1953 e oggi top player globale nel mondo dell’intralogistica, grazie al suo ampio portfolio di prodotti e servizi.

Un sistema energetico bilanciato dovrebbe considerare anche le nuove tecnologie per la fase di ricarica e di accumulo dell’energia dei carrelli. La ricarica in alta frequenza e gli accumulatori agli ioni di litio, permettono di utilizzare minore energia in fase di erogazione e di ricarica

Voce italiana su questo argomento è per noi Sergio Bandirali, Product Manager referente per i sistemi energetici che apre il discorso puntando l’attenzione su un tema cruciale nel momento della scelta tecnologica, ossia l’efficienza garantita dalle diverse soluzioni. «Sul mercato – ci spiega – ci sono diverse tecnologie, alcune già testate dal punto vista di efficientamento energetico.

La più vantaggiosa in questo momento riguarda gli accumulatori agli ioni di litio perché offrono diversi vantaggi. E il paragone doveroso è quello con le batterie al piombo acido».

Risparmio energetico

Tra i primi plus di cui ci ha parlato Sergio Bandirali ci sono la vita utile, tre volte maggiore rispetto alla tradizionale batteria al piombo acido, e con, a parità di lavoro svolto, una minore energia utilizzata e quindi un consumo energetico decisamente più basso. «Un accumulatore agli ioni di litio scalda meno e quindi la batteria rimane più fresca durante il suo utilizzo.

La riduzione dei consumi dati dalla minore dispersione termica, insieme all’energia recuperata nelle normali fasi di frenata del carrello elevatore, consentono una maggiore efficienza durante il suo utilizzo, mediamente del 15-20%».

Date la sua velocità di ricarica e le caratteristiche del ciclo di carica della batteria, è possibile usufruire dei cosiddetti “biberonaggi”, le ricariche intermedie dei carrelli non sfruttabili con i mezzi a batteria al piombo-acido, che invece deve essere ricaricata completamente.

«In qualsiasi istante si può parcheggiare e ricaricare la batteria agli ioni di litio anche parzialmente: poter gestire la ricarica della batteria nelle pause e nei momenti di inutilizzo del carrello permette di utilizzare una sola batteria per mezzo al fine di coprire più turni di lavoro».

La chimica di celle a base di litio-fosfato di ferro (LFP) è ad oggi la chimica più sicura e non inquina. Non è richiesta una sala dedicata per la ricarica poiché le batterie al litio non emettono gas nocivi in atmosfera

Autonomia di esercizio

Un altro tema a favore della tecnologia agli ioni di litio è l’autonomia di esercizio che è in grado di garantire: questa tecnologia, infatti, consente di sfruttare il 95% circa della capacità nominale dell’accumulatore senza compromettere le prestazioni quando il livello di carica è più basso, mentre con le batterie al piombo-acido è possibile sfruttarne solo l’80% e le prestazioni del carrello calano al calare della sua ricarca.

Maggiore efficienza, intesa come la capacità di un mezzo di fare lo stesso lavoro con un minor consumo energetico, significa anche minori emissioni di CO2.

Jungheirnich ha conseguito, più volte negli anni, la certificazione LCA – Life Cycle Assessment – dichiarata da TÜV NORD, che misura le emissioni di CO2 dalla nascita del carrello, quindi dall’acquisto dei materiali necessari per la sua costruzione fino al suo smaltimento. “In questo percorso – sottolinea Bandirali – la maggiore efficienza di carrello durante la sua fase operativa influisce notevolmente nella riduzione delle emissioni».

Da qui la riflessione che un sistema energetico bilanciato debba considerare, oltre all’efficienza del carrello elevatore, anche le nuove tecnologie per la fase di ricarica e di accumulo dell’energia, puntando i riflettori sui vantaggi della tecnica di ricarica in alta frequenza e degli accumulatori Li-Ion che permettono di utilizzare minore energia in fase di erogazione e di ricarica, con un maggior rendimento che può essere misurato tra il20% e il 25%.

Carrelli riprogettati ad hoc
La possibilità di integrare batterie al litio ha portato Jungheinrich a progettare una linea di carelli ad hoc caratterizzati da una vantaggiosa compattezza. Si tratta della serie POWERLiNE che presenta carrelli con uno spazio uomo sicuro e confortevole, possibile grazie alle minori dimensioni della batteria a litio e all’assenza del classico “vano batteria”. Le caratteristiche implementate portano ad una maggiore accelerazione e velocità di sollevamento, ad un aumento di produttività e fino al 20% in più di movimentazione pallet all’ora rispetto alla media. «Sono carrelli particolarmente agili, con una manovrabilità ottimale per movimentazioni anche in corsie strette e spazi ridotti. Inoltre, grazie alla potenza di accelerazione e alla velocità di sollevamento, questi carrelli, che sono fino a 30 centimetri più corti rispetto a modelli comparabili, permettono un aumento di produttività stabilendo nuovi standard in termini di prestazioni ed efficienza» dichiara Sergio Bandirali.

Risparmio di tempo

La tecnologia al litio consente di impiegare le ore lavorative in modo efficace ed efficiente perché può lavorare in modo continuo, le ricariche sono decisamente più veloci e la durata della carica è maggiore.

“La batteria non deve essere cambiata e, se necessario, è possibile effettuare pratiche ricariche intermedie durante le pause già previste nella giornata lavorativa degli operatori. La ricarica, inoltre, avviene più velocemente.

Con soli 30 minuti si può ricaricare il 50% della batteria e 80 minuti per il 100%». Inoltre, a differenza delle batterie al piombo acido, non devono essere regolarmente controllate e manutenute e non necessitano di periodici rabbocchi d’acqua demineralizzata, liberando da questo incarico gli operatori dedicati.

È assente anche l’operazione di cambio della batteria, che richiede tempo, personale addetto ed attrezzatura specifica.

Risparmio su costi

Rispetto alle altre tecnologie, le batterie agli ioni di litio richiedono un impegno economico iniziale leggermente superiore.

Però, paragonate alle batterie al piombo acido, generano già nel breve periodo un risparmio di tipo strutturale.

«Le aziende che lavorano su più turni si vedrebbero costrette ad acquistare due batterie o addirittura due carrelli se scegliessero la tecnologia al piombo acido, mentre con la tecnologia al litio è sufficiente un solo carrello dotato di una sola batteria.

Comunque, anche in caso di turno singolo, la tecnologia al litio ha performance superiori e permette di far rientrare l‘investimento entro pochi anni».

Paragonandolo invece ad un mezzo diesel, per ogni turno di lavoro da 8 ore un carrello elettrico con batterie al litio consente un risparmio sui consumi che arriva fino al 70% circa. Inoltre, non dovendo essere manutenute e sostituite una volta scariche, permettono di risparmiare sui costi di servizio.

Nella progettazione di un magazzino green la scelta delle tecnologie per l’intralogistica fa la differenza. Attualmente, tra le più vantaggiose si distinguono gli accumulatori agli ioni di litio

Più sicurezza in magazzino

La chimica di celle a base di litio-fosfato di ferro (LFP) è ad oggi la chimica più sicura e non inquina dal punto di vista ecologico.

«Non è richiesta una sala dedicata per la ricarica dotata di opportune cappe di aspirazione e di sistemi di ventilazione poiché le batterie al litio non emettono gas nocivi in atmosfera.

La loro ricarica può potenzialmente avvenire anche vicino alle aree operative, un vantaggio per i magazzini che spesso lavorano a ritmi intermittenti e che necessitano di riassegnare la sala ricarica ad altre attività, come lo stoccaggio di unità di carico. La doverosa analisi dei rischi è facilitata dalla documentazione che Jungheinrich mette a disposizione del cliente».

Ma lo spazio liberato riguarda anche lo stock dell’acqua demineralizzata.

«Nell’utilizzare carrelli con batterie al piombo acido bisogna considerare lo spazio per l’infrastruttura dei sistemi di demineralizzazione o per stoccare l’acqua demineralizzata.

Si tratta di un’operazione delicata e per cui occorre massima precisione lasciata nelle mani dell’uomo. Quindi la scelta del litio va a svincolare utilizzo di spazio dedicato e di personale impiegato che potrebbe anche commettere errori».

 

E l'idrogeno?
Serve sempre e comunque un occhio pratico nella scelta della tecnologia da utilizzare e mettere sotto la lente di ingrandimento l’effettiva efficienza. E le parole del Product Manager di Jungheinrich non lasciano spazio a grande ottimismo, almeno sul breve periodo, in merito al tema idrogeno. «Oggi la principale preoccupazione legata a questa tecnologia non sono i costi di produzione, ma l’energia che serve per realizzare idrogeno. Pensiamo a quanta perdita di efficienza comportano tutti i passaggi alla cui base c’è la necessità di energia elettrica. Certo, si potrebbe produrla sfruttando fonti rinnovabili come il solare e l’eolico, per esempio. Poi, però, occorre trasportare questa energia in un contenitore ad alta pressione, farla rielaborare chimicamente dalle Fuel Cell e generare nuova energia elettrica per alimentare il carrello. Questo processo causa una perdita di efficienza fino al 75%. È quindi ovvio quanto sia più profittevole ricaricare una batteria al litio direttamente con quella energia pulita generata alla base. Ecco perché oggi e per almeno i prossimi 15- 20 anni, ritengo che l’idrogeno non potrà essere conveniente da utilizzare in un ambiente intralogistico»

Lara Morandotti

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