Погрузчики являются незаменимыми рабочими лошадками в складировании, производстве и логистике. Однако их эксплуатация способствует загрязнению окружающей среды, что становится все более актуальной проблемой в современном мире, ориентированном на устойчивое развитие. Выбор между дизельными и электрическими погрузчиками подразумевает тщательную оценку их соответствующих профилей выбросов. В этой статье подробно сравниваются выбросы дизельных и электрических погрузчиков, изучаются базовые технологии, факторы выбросов и более широкое воздействие на окружающую среду.
Выбросы дизельных погрузчиков: сложный химический коктейль
Дизельные погрузчики, работающие на двигателях внутреннего сгорания, производят сложную смесь выбросов, возникающих в результате сгорания дизельного топлива. Эти выбросы можно разделить на следующие категории:
Твердые частицы (ТЧ): ТЧ состоят из крошечных твердых частиц и капель жидкости, взвешенных в воздухе. Дизельные двигатели, особенно старые модели, вносят значительный вклад в ТЧ, включая ультрамелкие частицы (УДЧ), которые могут проникать глубоко в легкие. PM связаны с респираторными проблемами, сердечно-сосудистыми заболеваниями и даже раком.
Оксиды азота (NOx): NOx, в первую очередь диоксид азота (NO2) и оксид азота (NO), образуются, когда азот и кислород реагируют при высоких температурах во время сгорания. NO2 является мощным раздражителем дыхательных путей и способствует образованию приземного озона, основного компонента смога.
Окись углерода (CO): CO — это бесцветный, не имеющий запаха и ядовитый газ, образующийся при неполном сгорании. Высокие концентрации CO могут снизить способность крови переносить кислород, что приводит к различным проблемам со здоровьем.
Углеводороды (HC): HC — это несгоревшие или частично сгоревшие компоненты топлива. Некоторые HC — это летучие органические соединения (ЛОС), которые способствуют образованию приземного озона.
Диоксид углерода (CO2): CO2 — это парниковый газ, который способствует изменению климата. Хотя это естественная часть углеродного цикла, повышенные уровни из-за сжигания ископаемого топлива усиливают парниковый эффект, что приводит к глобальному потеплению.
Оксиды серы (SOx): SOx, в первую очередь диоксид серы (SO2), образуется, когда сера в дизельном топливе реагирует с кислородом во время сгорания. SO2 может раздражать дыхательную систему и способствовать образованию кислотных дождей.
Факторы, влияющие на выбросы дизельных двигателей:
Несколько факторов влияют на уровень выбросов дизельных вилочных погрузчиков:
Технология двигателя: Современные дизельные двигатели включают в себя передовые технологии, такие как электронный впрыск топлива, турбонаддув и системы последующей обработки (например, дизельные окислительные катализаторы (DOC), дизельные сажевые фильтры (DPF) и селективное каталитическое восстановление (SCR)) для снижения выбросов. Старые двигатели, не имеющие этих технологий, производят значительно более высокие выбросы.
Качество топлива: Дизельное топливо с низким содержанием серы имеет решающее значение для снижения выбросов SOx и обеспечения эффективной работы систем последующей обработки.
Техническое обслуживание: правильное техническое обслуживание, включая регулярную замену масла, замену фильтров и настройку двигателя, необходимо для оптимальной производительности и снижения выбросов.
Условия эксплуатации: большие нагрузки, частое ускорение и длительная работа на холостом ходу увеличивают расход топлива и выбросы.
Стандарты выбросов: нормативные стандарты, такие как стандарты, установленные Агентством по охране окружающей среды (EPA) в США и Европейском союзе (ЕС), определяют максимально допустимые уровни выбросов для дизельных двигателей.
Выбросы электропогрузчиков: преимущество в месте использования
Электрические погрузчики, работающие от перезаряжаемых батарей, представляют собой значительно более чистую альтернативу дизельным погрузчикам в месте использования. Их работа не приводит к прямым выбросам выхлопных газов. Однако крайне важно учитывать выбросы «от скважины до колеса», охватывающие весь жизненный цикл производства и распределения энергии.
Выбросы электропогрузчиков: анализ «от скважины до колеса»
Воздействие электропогрузчиков на окружающую среду зависит от источника электроэнергии, используемого для зарядки их батарей.
Электросеть: если электричество поступает из сети, работающей на ископаемом топливе (уголь, природный газ), выбросы переносятся с погрузчика на электростанцию. Общие выбросы зависят от энергетической структуры сети. Регионы с высокой долей возобновляемых источников энергии (солнечная, ветровая, гидроэлектроэнергия) имеют значительно более низкие выбросы от скважины до колеса для электрических погрузчиков.
Возобновляемые источники энергии: зарядка электрических погрузчиков с использованием местных возобновляемых источников энергии, таких как солнечные панели, сводит к минимуму их воздействие на окружающую среду. В этом сценарии выбросы от скважины до колеса близки к нулю, за исключением производственного воздействия солнечных панелей и самого погрузчика.
Производство и утилизация аккумуляторов: производство и утилизация литий-ионных аккумуляторов, используемых в электрических погрузчиках, имеют экологические последствия. Добыча сырья, производственные процессы и утилизация отслуживших свой срок аккумуляторов способствуют выбросам и истощению ресурсов. Однако достижения в области переработки аккумуляторов и устойчивого производства смягчают эти воздействия.
Факторы, влияющие на выбросы электропогрузчиков:
Источник электроэнергии: Основным фактором, определяющим воздействие электропогрузчиков на окружающую среду, является источник электроэнергии, используемой для зарядки.
Технология аккумуляторов: Эффективность аккумулятора, срок службы и пригодность к переработке влияют на общий экологический след.
Инфраструктура зарядки: Эффективная инфраструктура зарядки сводит к минимуму потери энергии во время зарядки.
Производство и утилизация: Необходимо учитывать воздействие на окружающую среду производства и утилизации погрузчика и его аккумулятора.
Сравнение выбросов: количественная перспектива
Количественная оценка разницы в выбросах между дизельными и электрическими погрузчиками требует учета различных факторов, включая расход топлива, коэффициенты выбросов и структуру выработки электроэнергии.
Коэффициенты выбросов дизельных погрузчиков: Коэффициенты выбросов для дизельных погрузчиков различаются в зависимости от технологии двигателя, качества топлива и условий эксплуатации. Регулирующие органы предоставляют коэффициенты выбросов для различных категорий двигателей.
Коэффициенты выбросов электропогрузчиков в сети: Коэффициенты выбросов сети представляют собой средние выбросы, связанные с выработкой электроэнергии в определенном регионе. Эти коэффициенты обычно выражаются в граммах эквивалента CO2 на киловатт-час (г CO2e/кВт·ч).
Пример сценария:
Рассмотрим гипотетический сценарий:
Дизельный погрузчик работает 1000 часов в год, потребляя 2,6 литра дизельного топлива в час.
Электрический погрузчик работает 1000 часов в год, потребляя соответствующее количество электроэнергии.
Мы сравним производство CO2.
Сжигание дизельного топлива производит приблизительно 2,68 кг CO2 на литр.
Электрическая сеть данного региона производит 0,4 кг CO2 на кВт·ч.
В этой упрощенной модели электрический погрузчик, работающий в сети, которая включает потребление ископаемого топлива, все равно будет иметь след выбросов, но часто меньший. Однако, если бы тот же электрический погрузчик работал на солнечной энергии или других возобновляемых источниках, след был бы значительно меньше.
За пределами выбросов: другие экологические соображения
Помимо выбросов, другие экологические соображения включают:
Шумовое загрязнение: электрические погрузчики значительно тише дизельных погрузчиков, что снижает шумовое загрязнение на рабочих местах.
Качество воздуха в помещении: электрические погрузчики устраняют риск загрязнения воздуха в помещении, связанный с выхлопными газами дизельного топлива, создавая более здоровую рабочую среду.
Разливы и утечки: дизельные погрузчики создают риск разливов и утечек топлива, которые могут загрязнять почву и воду. Электрические погрузчики устраняют этот риск.
Использование материалов: производство аккумуляторов и дизельных двигателей требует различных типов материалов, которые все имеют определенный уровень воздействия на окружающую среду.
Вывод: переход к электрификации
Сравнение выбросов дизельных и электрических погрузчиков показывает явное преимущество электрических погрузчиков, особенно при питании от возобновляемых источников энергии. Хотя выбросы от скважины до колеса электрических погрузчиков зависят от источника электроэнергии, они, как правило, оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем дизельные погрузчики.
Постоянные достижения в области технологий аккумуляторов, растущая доступность возобновляемой энергии и ужесточение правил выбросов ускоряют переход к электрификации в отрасли погрузчиков.
При выборе между дизельными и электрическими погрузчиками предприятия должны тщательно оценить свои эксплуатационные потребности, экологические цели и доступность инфраструктуры для зарядки. Комплексный анализ затрат и выгод, включая расходы на топливо, расходы на техническое обслуживание и потенциальные выгоды от сокращения выбросов, может помочь в принятии обоснованного решения. Поскольку устойчивое развитие становится все более важным фактором в бизнес-операциях, внедрение электрических погрузчиков, вероятно, продолжит расти, что приведет к более чистой и здоровой окружающей среде.
Время публикации:25-сен-2020
