Valutazione delle emissioni nel corso del ciclo di vita dei carrelli elevatori elettrici

Foto eroe: articolo di valutazione del carrello elevatore OneCharge (Foto: OneCharge)

Come veicoli da lavoro, i carrelli elevatori possono essere utilizzati su due o tre turni, fino a 20 ore al giorno. Questo potrebbe sembrare efficiente, ma un utilizzo elevato fa aumentare la quota di emissioni di Scopo 2 (fonte energetica) a oltre il 90%, anche in assenza di emissioni di Scopo 1 (dallo scarico). Le emissioni di Scopo 3 derivanti dalla produzione sia del carrello elevatore che del suo pacco batteria rappresentano circa il 9% dell'impronta di carbonio totale.

I carrelli elevatori elettrici offrono diversi vantaggi ambientali che possono ridurre significativamente l'impronta di carbonio di magazzini e centri di distribuzione. Tuttavia, queste attività non sono ancora a zero emissioni nette, il che significa che alcune aziende statunitensi sono tenute per legge a monitorare e rendicontare le proprie emissioni (vedere il riquadro "Rendicontazione delle emissioni" alla fine dell'articolo).

Consumo energetico

La produzione di un veicolo elettrico per passeggeri e della sua batteria è responsabile del 34% delle emissioni totali, calcolate su un ciclo di vita di 16 anni o 256.000 km. L'energia utilizzata nel veicolo costituisce il restante 66%. Secondo il modello utilizzato dall'Associazione Europea del Noleggio, la generazione di elettricità utilizzata per caricare la batteria di un carrello elevatore supera il 90% dell'impronta di carbonio totale del suo ciclo di vita, calcolata su un ciclo di vita di 10 anni.

Entrambi i calcoli si basano sulle emissioni medie di CO2 degli impianti di produzione di energia elettrica negli Stati Uniti, ma la realtà è più sfumata. Il 10% dell'elettricità generata negli Stati Uniti nel 2023 proveniva da fonti rinnovabili. Le centrali elettriche che ancora dipendono dai combustibili fossili presentano differenze notevoli: il carbone genera circa il doppio della CO2 del gas naturale.

California e Texas hanno compiuto passi significativi per aumentare la quota di energie rinnovabili nei rispettivi portafogli energetici, mentre l'Arkansas ricava ancora oltre il 35% della sua elettricità dal carbone. In sostanza, l'impronta di carbonio di un carrello elevatore varia notevolmente da stato a stato, a seconda del combustibile utilizzato per la produzione di elettricità.

Produzione di acciaio

L'assemblaggio del carrello elevatore e del pacco batteria richiede risorse ed energia. Questo processo si estende dall'estrazione e dalla raffinazione delle materie prime fino alla produzione dei componenti.

Emissioni di CO2 per il carrello elevatore Hyster E45-70XN in 10 anni (Foto: OneCharge)

I calcoli di OneCharge si basano su un carrello elevatore elettrico Hyster E45-70XN con batteria agli ioni di litio integrata nel telaio. Il peso totale del carrello senza batteria è di 3400 kg (7500 libbre), di cui circa 3.175 kg (7000 libbre) sono in acciaio.

A livello globale, la produzione di acciaio genera ogni anno circa il 9% di tutte le emissioni di origine antropica. Questa cifra supera quella di qualsiasi altra industria pesante, inclusa la produzione di cemento e prodotti chimici. In genere, la produzione di acciaio integrata (a carbone) genera quasi due tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di acciaio prodotta.

Ma mentre circa il 30% dell'acciaio prodotto negli Stati Uniti viene prodotto in stabilimenti integrati, circa il 70% viene prodotto utilizzando oltre 100 forni ad arco elettrico. Nel resto del mondo, il fenomeno è generalmente opposto, con il 70% prodotto in forni alimentati a carbone. Il restante 30% proviene da rottami metallici.

L'acciaio ricavato da rottami presenta un chiaro vantaggio. Secondo il rapporto 2022 della Steel Manufacturer's Association, i forni ad arco elettrico negli Stati Uniti generano circa 0,37 tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di acciaio grezzo prodotto, ovvero circa il 75% in meno rispetto agli impianti integrati.

Riciclaggio

Lo smaltimento a fine vita dei carrelli elevatori elettrici deve essere effettuato in modo responsabile per ridurre al minimo l'impatto ambientale. Fortunatamente, molti produttori e organizzazioni di settore hanno istituito programmi di riciclaggio e riutilizzo delle batterie. Partecipando a questi programmi, le aziende possono contribuire attivamente a ridurre l'impatto ambientale dei carrelli elevatori elettrici; il modello che abbiamo utilizzato come base di riferimento indica una riduzione del 2% delle emissioni totali con un approccio medio al riciclaggio basato sulle "migliori pratiche".

Valutazione del ciclo di vita

OneCharge ha utilizzato il calcolatore di CO2 dell'European Rental Association per stimare l'impronta di carbonio totale di un carrello Hyster E70XN. I calcoli si basano su 10 anni di funzionamento con un elevato livello di utilizzo delle attrezzature (2500 ore all'anno). L'impronta di carbonio totale equivale a 97,5 tonnellate di CO2, con la seguente composizione:

- Consumo energetico: 87,5 tonnellate di CO2 equivalente

- Produzione (batteria e veicolo): 10 tonnellate di CO2 equivalente

Carrello elevatore elettrico Hyster

Le spese logistiche per trasportare il carrello elevatore alla sede operativa vengono compensate attraverso iniziative di riciclaggio e riutilizzo delle batterie.

Conclusione

Con zero emissioni allo scarico, i carrelli elevatori elettrici offrono un'alternativa più sostenibile rispetto ai loro omologhi a combustibili fossili. Eliminando le emissioni allo scarico e riducendo l'inquinamento acustico, questi veicoli possono migliorare significativamente le condizioni ambientali nei magazzini di distribuzione e di ricambi.

Adottare un approccio completo alla valutazione dell'impatto ambientale dei carrelli elevatori è essenziale. Le aziende saranno presto tenute a rendicontare non solo le emissioni dirette derivanti dalle attività operative, ma anche quelle derivanti dalla produzione di energia elettrica utilizzata per alimentare i carrelli elevatori e le emissioni generate durante la produzione.

Massimo Khabur

Ma il loro impatto ambientale si estende oltre la fase operativa. Le emissioni di carbonio legate alla produzione di energia rappresentano la maggior parte della loro impronta di CO2 totale.

Poiché oltre il 90% dell'impronta di carbonio totale dei carrelli elevatori elettrici deriva dalla produzione di energia, gli sforzi per ridurre le emissioni totali di gas serra dovrebbero concentrarsi sull'approvvigionamento di elettricità più pulita, sul miglioramento dell'efficienza energetica operativa e sulla ricerca di modi per ottenere energia da fonti rinnovabili, come l'energia solare ed eolica.

Maxim Khabur è direttore marketing di OneCharge , produttore statunitense di batterie agli ioni di litio. È anche presidente dell'Advanced Energy Council .