مقدمه: آزمون پیشرانه‌های هیدروژنی در شرایط واقعی کار

در پایانه‌های بندری و مراکز لجستیک مصالح فله، برنامه‌ریزی عملیات با دقت بالا و زمان‌بندی فشرده انجام می‌شود. در چنین محیط‌هایی، هرگونه توقف ناخواسته ماشین‌آلات بارگیری یا افت توان در میانه شیفت، کل زنجیره تخلیه و حمل‌ونقل را با اختلال مواجه می‌کند. به همین دلیل، ارزیابی پیشرانه‌های جایگزین سوخت دیزل تنها در آزمایشگاه‌های کارخانه‌ای کافی نیست و نیازمند قرار گرفتن دستگاه در چرخه‌های کاری پرفشار و واقعی است.

شرکت لیبهر (Liebherr) در نوامبر ۲۰۲۶، آزمایش میدانی نسخه اولیه (پروتوتایپ) لودر سنگین L 566 H با پیشرانه هیدروژنی را در شرکت Georg Grube GmbH واقع در بندر برمرهافن (Bremerhaven) آلمان آغاز کرد. این دستگاه که با ترکیب رنگ سفید و آبی متمایز شده است، به عنوان بخشی از یک پروژه آزمایشی چندساله، دقیقاً همان وظایف سنگین روزمره‌ای را بر عهده گرفته است که پیش از این توسط لودرهای دیزلی متعارف انجام می‌شد.

شرح عملیات میدانی و وظایف اجرایی در بندر برمرهافن

در بندر برمرهافن، روزانه حجم عظیمی از محموله‌های فله جابجا، انبار، فرآوری و بارگیری می‌شوند. هدف اصلی شرکت Georg Grube از مشارکت در این طرح آزمایشی، سنجش قابلیت اطمینان لودر هیدروژنی در برابر ماشین‌آلات دیزلی ناوگان فعلی است.

وظایف روزمره محول‌شده به لودر هیدروژنی لیبهر L 566 H در این سایت عبارتند از:

• تغذیه مداوم سیستم‌های نوار نقاله (Conveyor Systems) در خطوط فرآوری.
• حمل و جابجایی حجم بالای شن، ماسه و سنگ‌دانه میان دپوها و محوطه‌های ذخیره‌سازی.
• بارگیری مصالح فرآوری‌شده بر روی کامیون‌ها برای انتقال به مقاصد نهایی.

ولفگانگ گروبه (Wolfgang Grube)، مالک و مدیرعامل شرکت Georg Grube GmbH، با اشاره به اهمیت مشارکت کاربران نهایی در مراحل توسعه محصول تأکید می‌کند که معیار اصلی آن‌ها در این پروژه، توانایی لودر هیدروژنی در انجام بی‌نقص و قابل اتکای وظایف هم‌تراز با مدل‌های دیزلی، همراه با کاهش آلاینده‌های خروجی بوده است.

زیرساخت سوخت‌گیری سریع و زنجیره تأمین منطقه

یکی از چالش‌های اصلی بهره‌برداری از ماشین‌آلات سنگین با پیشرانه‌های جایگزین، زمان مورد نیاز برای تأمین انرژی مجدد میان شیفت‌های کاری است. در این پروژه، یک ایستگاه اختصاصی سوخت‌گیری هیدروژن در محوطه آزمایشگاه هیدروژن Fraunhofer IWES در برمرهافن راه‌اندازی شده است که امکان سوخت‌گیری سریع دستگاه را بلافاصله پس از پایان شیفت کاری فراهم می‌کند.

آندریاس ولبروک (Andreas Wellbrock)، مدیرعامل مجموعه Green Fuels، این چرخه را نمونه‌ای عملی از یک زنجیره ارزش منطقه‌ای توصیف می‌کند که در آن تمامی بخش‌ها از تولید و انتقال تا سوخت‌گیری و مصرف در یک ماشین سنگین به صورت یکپارچه عمل می‌کنند.

جایگاه پیشرانه هیدروژنی در کنار سیستم‌های باتری‌الکتریک

لیبهر در توسعه سیستم‌های انتقال قدرت جایگزین، رویکردی مبتنی بر نوع کاربرد (Application-Specific) را دنبال می‌کند. در حالی که برای ماشین‌آلات کامپکت و شهری نظیر لودر L 507 E از سیستم‌های تمام‌باتری استفاده می‌شود، در کلاس لودرهای بزرگ و پرمصرف مانند سری L 566، محدودیت‌های وزنی و زمانی شارژ باتری چالش‌برانگیز است.

گونتر هولتزر (Günther Holzer)، مدیرعامل فنی کارخانه Liebherr-Werk Bischofshofen، توضیح می‌دهد که آزمایش‌های میدانی در برمرهافن نشان می‌دهد پیشرانه‌های هیدروژنی می‌توانند در آینده به عنوان یک فناوری مکمل و مقرون‌به‌صرفه در کنار پیشرانه‌های باتری‌الکتریک برای عملیات سنگین مطرح شوند؛ به شرط آنکه زیرساخت‌های منطقه‌ای تأمین سوخت برای آن فراهم باشد.

چارچوب همکاری صنعتی در پروژه H2B:IMPACT

اجرای این آزمون میدانی بخشی از پروژه کلان H2B:IMPACT است؛ نخستین «دره هیدروژنی» (Hydrogen Valley) در آلمان که با حمایت مالی اتحادیه اروپا و مشارکت هیدروژن پاک (Clean Hydrogen Partnership) راه‌اندازی شده است. منطقه برمرهافن طی سال‌های اخیر به قطب فناوری‌های هیدروژن و پیل سوختی تبدیل شده و هم‌کنون خودروها، اتوبوس‌ها و کامیون‌های هیدروژنی در شبکه حمل‌ونقل جاده‌ای آن فعال هستند.

ورود لودر L 566 H به این چرخه، کاربرد هیدروژن را از حمل‌ونقل جاده‌ای به حوزه ماشین‌آلات سنگین خارج جاده‌ای (Off-Highway) گسترش داده است. به گفته مدیران فنی لیبهر، تجاری‌سازی گسترده این ماشین‌آلات در آینده نیازمند توسعه شبکه ایستگاه‌های سوخت‌گیری و افزایش تعداد ناوگان مصرف‌کننده است تا بهره‌برداری از زیرساخت‌های ایجادشده از نظر اقتصادی توجیه داشته باشد.

پرسش و پاسخ متداول (FAQ)

۱. لودر هیدروژنی لیبهر L 566 H در آزمایش میدانی برمرهافن چه وظایفی را انجام می‌دهد؟

این دستگاه در شرکت Georg Grube مسئولیت جابجایی حجم بالای شن، ماسه و سنگ‌دانه، تغذیه خطوط نوار نقاله و بارگیری کامیون‌های حمل مصالح را در چرخه‌های کاری منظم و بدون وقفه بر عهده دارد.

۲. مزیت اصلی پیشرانه هیدروژنی نسبت به لودرهای باتری‌دار در کلاس سنگین چیست؟

در لودرهای بزرگ که در شیفت‌های طولانی و پرفشار کار می‌کنند، شارژ کردن باتری‌های حجیم زمان‌بر است و وزن باتری را به شدت افزایش می‌دهد. لودر هیدروژنی امکان سوخت‌گیری بسیار سریع در ایستگاه (مشابه سوخت‌گیری گازوئیل) را فراهم می‌کند و توان پایدار را در طول شیفت حفظ می‌نماید.

۳. سوخت هیدروژن مورد نیاز این لودر در بندر برمرهافن چگونه تأمین می‌شود؟

برق تولیدشده توسط توربین‌های بادی منطقه به دستگاه الکترولایزر مجموعه HY.City.Bremerhaven منتقل شده و به هیدروژن تبدیل می‌شود. سپس این سوخت از طریق مخازن سیار به ایستگاه سوخت‌گیری آزمایشگاه Fraunhofer IWES انتقال می‌یابد.

۴. هدف اصلی لیبهر از اجرای این پروژه آزمایشی چندساله چیست؟

لیبهر قصد دارد عملکرد، دوام قطعات، مصرف انرژی و سهولت سوخت‌گیری پیشرانه هیدروژنی را پیش از آغاز تولید انبوه، در شرایط واقعی و سخت کارگاهی بیازماید تا آمادگی فنی لازم برای پاسخ به تقاضای آینده بازار را کسب کند.

نتیجه‌گیری و نقش ماشین یار در توسعه دانش فنی ماشین‌آلات

آغاز بهره‌برداری میدانی از لودرهایی همچون لیبهر L 566 H نشان‌دهنده گذار تدریجی صنعت ماشین‌آلات سنگین به سمت پیشرانه‌های پاک و بدون آلایندگی است. همگام با پیچیده‌تر شدن فناوری‌های انتقال قدرت و سیستم‌های کنترل در لودرها و تجهیزات معدنی، به‌روزرسانی دانش تکنسین‌ها و مدیران ناوگان اهمیتی دوچندان پیدا می‌کند. مجموعه ماشین یار با ارائه مستندات تخصصی و برگزاری دوره‌های مهارت‌محور، در کنار فعالان این صنعت است. برای آشنایی بیشتر با سرفصل‌های تخصصی می‌توانید به صفحه دوره‌های آموزشی ماشین‌یار سر بزنید یا برای دریافت مشاوره و پشتیبانی نگه‌داشت ناوگان، از بخش خدمات فنی و فرم درخواست مشاوره تخصصی استفاده نمایید.