Ενώ η πλειονότητα της παγκόσμιας προσοχής εστιάζει στην πρόοδο των υβριδικών με ντίζελ και μπαταρία και των πλήρως εξηλεκτρισμένων φορτηγών, οι δοκιμές σε φορτηγά που κινούνται με υδρογόνο συνεχίζονται. Τα φορτηγά αυτά είναι μια μορφή υβριδικού συστήματος που χρησιμοποιεί ένα ενεργειακό σύστημα κυψελών καυσίμου υδρογόνου σε συνδυασμό με μπαταρίες λιθίου και ονομάζονται FCEV (Fuel Cell Electric Vehicles).
Η γενική αίσθηση είναι ότι το υδρογόνο θα αποκτήσει σημαντικό μερίδιο ως καύσιμο στα φορτηγά εξόρυξης λόγω της καλύτερης απόδοσης σε σύγκριση με το ντίζελ, όσον αφορά στους συνεχείς χρόνους εργασίας και στην αποφυγή διακοπών για τη φόρτιση των μπαταριών. Ωστόσο, η χρήση υδρογόνου καθυστερεί λόγω ζητημάτων που αφορούν στην επί τόπου παραγωγή και διάθεση του.
Όσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για να αποδειχθεί η απόδοση των πλήρως εξηλεκτρισμένων φορτηγών σε στόλους εξόρυξης σε πραγματικές συνθήκες, καθώς και όσο περισσότερο η βιομηχανία υιοθετεί υβριδικά οχήματα ντίζελ με υποβοήθηση μπαταριών, η προσοχή είναι πολύ πιθανό να στραφεί στα υβριδικά οχήματα που χρησιμοποιούν υδρογόνο, ειδικά εάν οι κυβερνήσεις, στις περιοχές των οποίων βρίσκονται μεγάλες εξορυκτικές εκμεταλλεύσεις, υποστηρίξουν την ανάπτυξη και τις επενδύσεις σε πράσινα οικοσυστήματα υδρογόνου. Ένα πολύ καλό παράδειγμα αυτού αποτελεί η Χιλή.
Μέχρι σήμερα, τα πιο γνωστά μεγάλα φορτηγά εξόρυξης τύπου FCEV είναι το nuGen™ Haulage Solution που βασίζεται σε ένα Komatsu 930E και έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί από την First Mode σε συνεργασία με την Anglo American και την Europa, θυγατρική της Fortescue, με βάση το Liebherr T 264. Η General Motors και η Komatsu αναπτύσσουν από κοινού μια μονάδα ισχύος κυψελών καυσίμου υδρογόνου για το ηλεκτροκίνητο φορτηγό εξόρυξης 930E της Komatsu. Υπήρξαν και άλλες προσπάθειες, όπως το έργο HYDRA στη Χιλή, το οποίο έφτασε μέχρι ένα σταθερό πρότυπο σύστημα μετάδοσης κίνησης που χρησιμοποιήθηκε στη Centinela, αλλά δεν εγκαταστάθηκε ποτέ σε φορτηγό.
Όσον αφορά στα FCEV φορτηγά εξόρυξης που βρίσκονται σε χρήση, η περιοχή με τη μεγαλύτερη εστίαση είναι η Κίνα. Η Weichai, πιο γνωστή ως προμηθευτής κινητήρων, έχει κατασκευάσει ήδη από το 2019 ένα φορτηγό FCEV, κατηγορίας 200 τόνων, σε συνεργασία με την CRRC Yongji, αλλά το φορτηγό δε διατέθηκε ποτέ στο εμπόριο. Η Inner Mongolia North Hauler (NHL) κατασκεύασε το πρότυπο NTH150, κατηγορίας 150 τόνων, που υπόκειται ακόμα σε δοκιμές στο ανθρακωρυχείο Huolinhe.
Νωρίτερα φέτος, ο γίγαντας της εξόρυξης άνθρακα CHN Energy, ο κορυφαίος κινεζικός προμηθευτής εξορυκτικού εξοπλισμού OEM XCMG και ο προμηθευτής κυψελών καυσίμου υδρογόνου THIKO New Energy, υπέγραψαν μία συμφωνία για την ανάπτυξη ενός φορτηγού εξόρυξης τύπου FCEV, κατηγορίας 240 τόνων, που θα χρησιμοποιηθεί στο ανθρακωρυχείο Baorixile της CHN Energy. Όλα αυτά είναι rigid φορτηγά, αλλά υπάρχουν πολλά παραδείγματα της τεχνολογίας FCEV σε wide body φορτηγά και στην Κίνα.
Το πιο πρόσφατο έργο rigid φορτηγού βρίσκεται στο Shenhua Beidian Shengli Energy Co Ltd της CHN Energy, πιο γνωστό ως ορυχείο Shengli, στο Xilinhot της Εσωτερικής Μογγολίας, όπου ένα φορτηγό κατηγορίας 110 τόνων με την ονομασία HT3110E, κατασκευάστηκε από την Aerospace Heavy Industry, θυγατρική της China Space Sanjiang Group (CSSG), και βρίσκεται τώρα σε δοκιμαστική λειτουργία. Αυτό το φορτηγό με τεχνολογία FCEV χρησιμοποιεί κυψέλες καυσίμου υδρογόνου που παρέχονται από την Reshape Energy.
Το φορτηγό είναι εξοπλισμένο με σύστημα αποθήκευσης υδρογόνου 70 MPa και μπορεί να φτάσει σε μέγιστη ταχύτητα 50 km/h υπό συνθήκες βαρέας φόρτωσης. Η Reshape Energy υποστηρίζει ότι το σύστημα κυψελών καυσίμου που έχει αναπτυχθεί ανεξάρτητα, έχει τα πλεονεκτήματα της ισχυρής ικανότητας παραγωγής ενέργειας, της μεγάλης διάρκειας ζωής και της υψηλής ασφάλειας. Το μέσο υψόμετρο λειτουργίας είναι περίπου 1.000 m στο Shengl, με μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ χειμώνα και καλοκαιριού, με το εύρος της να κυμαίνεται από -25°C έως 30°C.
Η Reshape Energy συνεργάστηκε με την AHI για τη βελτίωση της αντοχής στους κραδασμούς και της απόδοσης απαγωγής θερμότητας του συστήματος κυψελών καυσίμου. Το φορτηγό μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ντίζελ κατά 320.000 λίτρα ετησίως, ποσότητα που ισοδυναμεί με περισσότερους από 230 τόνους εκπομπών άνθρακα.
Εκτός από αυτό, το φορτηγό λειτουργεί αυτόνομα – ένα από τα πρώτα, αν όχι το πρώτο FCEV που πέτυχε κάτι τέτοιο - χρησιμοποιώντας τεχνολογία αυτόνομων μεταφορών που παρέχεται από την TAGE Idriver. Το έργο για το αυτόνομο βαρέως τύπου φορτηγό εξόρυξης με κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, συμπεριλήφθηκε στο έργο «1025» της Επιτροπής Εποπτείας και Διαχείρισης Περιουσιακών Στοιχείων (SASAC) του Κρατικού Συμβουλίου της Κίνας. Επί του παρόντος, το συγκεκριμένο φορτηγό εξόρυξης έχει επιτύχει σε δοκιμαστική λειτουργία πλήρους φορτίου και έχει λειτουργήσει αυτόνομα για περισσότερα από 600 km.
Το φορτηγό έχει συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης υδρογόνου 5.052 λίτρα με βάρος συστήματος 203 kg και συνδυάζει τέσσερις μονάδες κυψελών καυσίμου υδρογόνου, ισχύος 140 kW. σε συνδυασμό με μια μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου, για συνολική ισχύ 900 kW. Ο Liu Xi, Διευθυντής του Κέντρου Πληροφοριών Ενεργειακής Μηχανικής και Ηλεκτρολογίας του Shengli, λέει για το συγκεκριμένο έργο: «Οι δοκιμές γίνονται για να γίνουν οι απαραίτητες προσαρμογές στο φορτηγό, οι οποίες θα του επιτρέψουν την απρόσκοπτη λειτουργία στις δύσκολες καιρικές συνθήκες των ανθρακωρυχείων επιφανειακής εκμετάλλευσης που συναντώνται στον Βορρά. Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, μέσω αυτού του έργου, χρησιμοποιούνται σε ακραίες συνθήκες κλίματος (θερμοκρασίας, ανέμου και χιονιού) στη βόρεια Κίνα. Οι κυψέλες μπορούν να παρέχουν συνεχώς θερμότητα υπό ορισμένες συνθήκες και ταυτόχρονα να παράγουν νερό μόνο κατά την οδήγηση. Το φορτηγό έχει αποδείξει ότι μπορεί να λειτουργεί συνεχώς για μεγάλο χρονικό διάστημα, επιτρέποντας λειτουργίες υψηλής έντασης, άνω των 20 ωρών την ημέρα σε συνθήκες εξόρυξης».
Με πληροφορίες από im-mining.com
