Bara fem år till bränslecell

Elektriskt drivna anläggningsmaskiner lanseras i snabb takt. Men det är inte självklart att energikällorna blir enbart batterier. Bränsleceller kan vara ett alternativ.Att elektriskt drivna anläggningsmaskiner blir en självklar del av vår framtid verkar de flesta maskintillverkare inrätta sig efter. Märke efter märke tar nu sina elmaskiner till marknaden. Hittills är det batteridrift som gäller, men tekniken är inte självklar. Batterierna tar tid att ladda och väger mycket. Istället kan vätgas och bränsleceller stå för elektriciteten. På bilsidan har Toyota Mirai sålts sedan 2014 och lanseras nu i ny version med lägre pris. Vad gäller tunga lastbilar annonserar Volvokoncernen och Daimler Truck AG i dagarna att de bildar ett bränslecellssamarbete och bränslecellsdrivna lagertruckar är redan väletablerade.Är elektricitet från vätgas och bränsleceller ett realistiskt alternativ även för anläggningsmaskiner? – Ja, och det händer faktiskt redan. JCB har till exempel en grävmaskin som går på vätgas och bränslecell, konstaterar Johan Burgren som är Business manager Marine and off road vid företaget Powercell Sweden AB.Göteborgsbaserade Powercell är även de på gång med ett liknande projekt. Företaget berättade nyligen i ett pressmeddelande om en order på ett så kallat MS-100 bränslecellsystem från en ledande tillverkare av anläggnings- och entreprenad­maskiner. Kunden ska använda systemet för att testa hur en hjullastare kan elektrifieras med hjälp av bränsleceller och vätgas.Vem kunden är vill Johan Burgren inte avslöja, inte heller huruvida det redan rullar en fungerande maskin. – Det skulle det kunna göra, jajamensan, det är ju fullt möjligt, konstaterar han och antyder därmed att produktutvecklingen är i full gång.Vad är då en bränslecell och hur fungerar det där med vätgas? En bränslecell använder sig av vätgas för att producera el. Den kan liknas vid ett batteri som går att tanka med vätgas. Varje enskild bränslecell ger ungefär 0,7 volt, för att få högre spänning kopplas cellerna samman i något som kallas stackar. Förutom elektricitet genererar processen dessutom värme och vattenånga.Vätgasen tillverkas med hjälp av så kallade elektrolysörer. De drivs av elektricitet och ses som en möjlighet att lagra energi från intermittenta energikällor som vind och sol. Det går även att producera vätgas genomförgasning av biomassa, så kallad pyrolys. Vätgas förekommer även som restprodukt inom viss kemiindustri.Förutom att använda vätgas som energikälla inom transport och anläggning har vätgas blivit högaktuellt genom SSAB, LKAB och Vattenfalls gemensamma satsning på Hybrit, ett sätt att ersätta kol vid ståltillverkning med vätgas och därmed erhålla fossilfritt stål. Vätgas står alltså högt på den allmänna agendan, men hur kan den komma till användning i anläggningsbranschen? Enligt Johan Burgren passar vätgasdrivna bränsle­­celler anläggningsmaskiner eftersom de driftas ungefär som dieselfordon. Det vill säga de körs tills tanken är tom och då tankar man. Bränslet kan lagras på arbetsplatsen, antingen i en tankstation eller i ett tillfälligt lager som fylls på av tank­bilar. Eventuellt kan tankningen ske genom att maskinens tank är utbytbar och man helt enkelt skiftar till en full tank. Vätgasen tar ungefär tre gånger så stor plats som diesel, så tankarna blir stora.– Det är egentligen inte något problem, menar Johan Burgren. Även om dieselmotorn inte har vuxit med tiden så tar utrustningen omkring den allt större plats, som till exempel kylare och avgasbehandling.– Ett elektriskt fordon går också att packa på ett helt annat sätt. I en mekanisk drivlina måste komponenterna placeras i förhållande till utgående axlar. Det bekymret har inte ett elfordon.Enligt Johan Burgren kommer de framtida elmaskinerna med största sannolikhet vara hybridmaskiner med batteri och bränsleceller där batterierna hjälper till vid effekttoppar. I normalfallet med jämn effektförbrukning är det bränslecellen som levererar och vid överbliven effekt lagras energi in i batteriet.– Egentligen är den stora utmaningen med elektrifieringen att få maskinens beteende att likna en dieseldriven. Förarna är ju till exempel vana vid att maskinen har motorbroms och kommer också att bli förvånade över hur stark elmotorn är vilket visar sig i hur snabbt det går att lyfta saker. När den initiala övergångsperioden är avklarad är Johan Burgren övertygad om att det blir dags för en annan stor förändring; att avskaffa hydraulssystemen.– Hydraulik är ett väldigt effektivt sätt att styra och driva funktioner, men det är ju förenat med driftkänslighet och hantering av oljor, något man gärna vill slippa. Ännu så länge är dock de elmotorer som finns ganska klumpiga och besvärliga att placera långt ut på stickor och armar. Men jag är övertygad om att bättre motorer kommer. Ännu är tekniken med bränsleceller inte konkurrenskraftig prismässigt. En kilowatt kostar ungefär fyra gånger mer i initial investering jämfört med batterier.– Det beror på att det ännu inte finns någon volym­tillverkning. När systemen blir fullt integrerade och standardiserade kommer de ner ordentligt i kostnad, menar Johan Burgren.