Electricitate, gaz sau hidrogen. Cum vor funcționa tractoarele de mâine?

Toți producătorii de tractoare lucrează la noi motoare pentru decarbonizarea și înlocuirea motorinei. Gaz, electricitate sau hidrogen… fiecare dintre aceste energii are avantajele sale, dar provocările rămân foarte semnificative: cost, dimensiune, autonomie, aprovizionare etc.Toate energiile alternative se confruntă cu multe constrângeri precum costul, greutatea și mai presus de toate, autonomia de utilizare.

Provocarea pentru producătorii de tractoare nu este doar tehnologică, ci este și ecologică, echipamentele agricole reprezentând 10 până la 15% din emisiile de CO2 produse în agricultură. De aproape cincisprezece ani producătorii experimentează tehnologii care ar putea înlocui combustibilii fosili. John Deere, de exemplu, s-a remarcat prin soluții hibride din 2013, iar prototipurile au fost dezvoltate cu mult înainte. În anii 1950, Case, Ford sau John Deere ofereau deja tractoare care rulau pe GPL. Astăzi, provocarea decarbonizării este foarte convingătoare.

Toate energiile alternative se confruntă cu multe constrângeri precum costul, greutatea și mai presus de toate, autonomia de utilizare a tractorului. „A lucra opt ore fără a fi nevoie să realimentezi este încă complicat”,  spune Nicolas Walter, coordonator național de mașini la Adunarea Permanentă a Camerelor de Agricultură (APCA) din Franța.

Bateria: principala constrângere a energiei electrice

La electric, puterea nu pare să fie factorul limitativ, deoarece randamentul este mai mare decât cel al motorului cu ardere. Bateria litiu-ion (cea care alimentează mașinile integral electrice) își arată limitele.

“Conceptul de tractor de 750 CP dezvoltat de John Deere în 2020 a necesitat un suport de baterie de 20 t pentru opt ore de funcționare”, amintește Nicolas Walter.

Pentru a rula opt ore un tractor de 150 până la 250 CP, are nevoie de 5 t de baterii care, de altfel, nu pot fi amplasate în locurile cele mai expuse, din motive de siguranță. Ca să nu mai vorbim că durează ore întregi pentru a le reîncărca. Problema este identică cu cea a automobilului. “Promisiunea lui Tesla de a oferi baterii cu capacitate mare de stocare pentru o amprentă mică este încurajatoare, dar nimeni nu știe când vor ieși din laborator și cum vor fi adaptabile. Putem spera că un cost suplimentar pentru achiziționarea unui model electric nu va depăși 20% față de echivalentul său termic», este părerea specialistului de la APCA.

Pentru Nicolas Morel, manager de produsla New Holland, „fie tehnologia va face un salt, fie motoarele electrice vor fi rezervate echipamentelor de putere redusă precum tractoare de 70 CP ”. Între timp, există, de exemplu, e100 Vario de la Fendt, 100% electric, prototip  care promite că va lucra timp de cinci ore non-stop.

Fără un viitor pentru tractorul hibrid ?

Versiunile hibride de tractoare nu sunt o soluție definitivă, deoarece motorul electric este adăugat doar unui diesel. Prin urmare, este posibil ca soluția să fie doar temporară. „Tehnologia crește considerabil greutatea mașinii, deci nu este neapărat fiabilă, mai ales că acest lucru nu va îndeplini cerințele pentru o reducere masivă a emisiilor de CO2”, analizează Nicolas Walter.

7530 E-premium de la John Deere nu a reușit testul din cauza lipsei de echipament cuplat în mod compatibil cu noua priză de putere. „În afară de viticultură sau arboricultură, perspectivele de alegere sunt slabe”, notează expertul APCA.

New Holland crede în gaz

Gazul ar putea avea locul său printre energiile alternative. Pentru moment, New Holland este unul dintre singurii producători de tractoare care s-au interesat activ de el. Potrivit specialiștilor, în culturile de câmp doar gazul poate fi o alternativă la motorină. Nivelul de putere și autonomie este competitiv și răspunde la  autonomie.  New Holland T6.180 Methane Power de 180 CP a fost comercializat de la sfârșitul anului 2020. Este la fel de eficient ca echivalentul său diesel, cu economii de 30% la costurile de operare. Mașina a fost comparată cu un model diesel de putere echivalentă, iar rezultatele sunt similare, cu intervale de consum comparabile.

Potrivit specialiștilor, motorul lui T6 Methane Power este doar puțin mai nervos, principala constrângere fiind managementul autonomiei. „Dublăm volumul rezervorului, reducând în același timp autonomia la jumătate. Este nevoie de trei până la patru ore de autonomie în muncă grea și cinci până la șase în muncă ușoară”, spun producătorii tractorului New Holland. Cu o rezervă de 190 l, în versiunea sa cea mai versatilă, T6 este deja bine încărcat, ceea ce înseamnă anumite limite de manevrabilitate.

Tractorul va funcționa cu gazul produs la fermă

Pe hârtie, ideea este atractivă. Primii utilizatori ai T6 au cu toții o instalație de biogaz disponibilă. Gazul trece printr-un purificator și iese sub formă de biometan, de aici și problema spinoasă a accesibilității combustibilului: este necesară o benzinărie și dacă este posibil, în imediata apropiere a fermei. Instalarea unei stații de autoconsum costă între 15.000 € și 70.000 €.

Dacă producătorii sunt rezervați la gaz, acest lucru se întampla și din motive de calitate. Producătorii de motoare spuns că trebuie să fii sigur că ai gaz standardizat de calitate optimă și că a menține gazul pur și constant este dificil. De asemenea, este mult mai agresiv pentru motor. Un alt obstacol în calea dezvoltării acestei energii: costul tractorului. New Holland este deosebit de discret la acest subiect. Costul suplimentar de achiziție ar fimai scump cu 20% față de tractorul diesel.

Lumea se îndreapta spre hidrogen

Majoritatea producătorilor par să-și concentreze eforturile pe hidrogen. Deocamdată, tehnologia nu este deloc competitivă, dar se arată a fi foarte promițătoare în următorii zece ani. Hidrogenul este stocat sub presiune în cilindri plasați sub vehicul. Gazul comprimat și oxigenul din aerul ambiant alimentează o celulă de combustibil care alcătuiește blocul motor. Aceasta are ca rezultat o reacție electrochimică care produce energie pentru a alimenta motorul electric.

O cantitate mare de hidrogen trebuie depozitată la presiune foarte mare. Dovedindu-se dificil de fabricat, randamentul rămâne scăzut. „Producerea hidrogenului care permite tractoarelor să funcționeze timp de o zi necesită mii de metri pătrați de instalații fotovoltaice”, rezumă Nicolas Morel, de la New Holland. Desigur, este posibil să îl produci folosind electricitate pe bază de gaz sau nuclear, dar mai putem vorbi despre energie verde? Producerea hidrogenului folosind electricitate din cogenerare  rămâne complexă. „Problema cea mai mare ramâne, cum să se producă hidrogen verde la scară industrială și la un preț rezonabil”, conchide Nicolas Morel.

Alegerea singulară a JCB privind hidrogenul

Pila de combustibil, un fel de „cutie magică” realizată din materiale rare, are o durată de viață destul de limitată. Aproximativ 5.000 de ore de funcționare, la cumpărarea vehiculului, acesta costă între 2,5 și 3 ori mai mult decât în ​​versiunea diesel.

Specialiștii de la JCB spun că își pun mari speranțe în sectorul hidrogenului: producția de masă este cea care va reduce costurile. De asemenea, JCB se concentrează pe motoarele cu ardere de hidrogen și intenționează să livreze primele sale mașini până la sfârșitul anului.

Hidrogenul, amestecat cu aer, este injectat într-o cameră de ardere pentru a porni motorul. Tehnologia folosește elementele de bază ale sistemului diesel și, prin urmare, ar putea fi aplicată foarte rapid. Motorul are aceeași dimensiune ca și modelul diesel și autonomia lui ar fi de o zi. „Singura provocare se referă la furnizarea de hidrogen. Trebuie instalată stația de încărcare la care ajunge hidrogenul. Apoi trebuie să-l depozitezi la 350 de bari și să menții presiunea. Următorul pas va fi producerea hidrogenului din metanizor»,  spune specialistul de la JCB, Philippe Girard.

 

 

Imaginile folosite sunt pur ilustrative. Unele sunt preluate de pe internet si pot sa nu se identifice cu momentul sau subiectul ori sa nu reflecte exact realitatea articolului.

LĂSAȚI UN MESAJ

Vă rugăm să introduceți comentariul dvs.!
Introduceți aici numele dvs.

Cele mai citite articole