Proizvođači poljoprivredne mehanizacije eksperimentiraju, rade na novim pogonskim i na novim motorima za dekarbonizaciju i zamjenu dizela, sve kako bi smanjili ugljični otisak. Svaka od tih energija: plin, struja ili vodik ima svoje prednosti, ali izazovi koje treba ispuniti i dalje su vrlo važni: trošak, veličina, autonomija, opskrba i mnogo drugih izazova.
Izazov nije samo tehnološki, već i ekološki, s poljoprivrednom opremom koja čini 10 do 15 % emisija CO2 koje proizvodi poljoprivreda.
Dekarbonizacija je postala imperativ
Već dobrih petnaest godina proizvođači eksperimentiraju s tehnologijama koje bi mogle zamijeniti fosilna goriva. Na primjer, John Deere je uspješan s hibridnim rješenjima od 2013.g., a prototipovi su razvijeni mnogo prije. Pedesetih godina prošlog stoljeća Case, Ford i John Deere već su nudili traktore LPG-a. Danas je izazov dekarbonizacije imperativ.
-Također vrijedi spomenuti pitanje autonomije, ističe Stéphane Chapuis, voditelj odjela AgroÉcoTech Nacionalne federacije Cume (FnCuma). U poljoprivrednoj opremi pitanje energetske autonomije zapravo nikada nije riješeno. Sve alternativne energije suprotstavljaju se mnogim ograničenjima kao što su trošak, težina i prije svega autonomija uporabe postaje “središnje pitanje“, smatra Nicolas Walter, nacionalni koordinator strojeva u Stalnoj skupštini poljoprivrednih komora (Permanent Assembly of Chambers of Agriculture, skrać. APCA). Vrlo je složeno raditi na ovaj način jer je teško postići da strojevi rade osam sati, a da ih ne treba u međuvremenu napuniti gorivom.
U vozilu koje pogoni isključivo električna energija čini se da snaga nije ograničavajući faktor, jer je učinkovitost veća od učinkovitosti motora s unutarnjim izgaranjem. S druge strane, ono što je problematično na velikim traktorima je autonomija. Litij-ionska baterija (ona koja pokreće potpuno električne automobile) pokazuje svoje granice.
–Koncept traktora od 750 KS koji je razvio John Deere 2020.g. zahtijevao je stalak za baterije težine 20 t, prisjeća se Walter.
Razvoj električnih vozila (u ovom slučaju Fendt e100 Vario) nailazi na nekoliko prepreka: dodatne troškove kupnje, veliku težinu baterije, pristupačnost do mjesta za punjenje i vrlo dugo vrijeme punjenja.
Za pokretanje traktora od 150 do 250 KS i rada osam sati potrebno je još 5 t baterija. One se, osim toga, iz sigurnosnih razloga ne mogu postaviti na najizloženija mjesta. Da ne spominjemo da su potrebni sati da ih napunimo. Problem je identičan problemu automobila. Teslino obećanje da će baterijama osigurati visok kapacitet skladištenja energije i smanjeni otisak ohrabruje, ali nitko ne zna kad će te baterije napustiti laboratorij.
–Proizvođači motora najavili su ranije da će svaki od proizvođača imati električni traktor u svom asortimanu u roku od deset godina. Tek preostaje za vidjeti koja će biti cijena stroja. Možemo se nadati da dodatni troškovi kupnje električnog modela neće premašiti 20 % u usporedbi s njegovim toplinskim ekvivalentom, misli Walter.
Za Nicolasa Morela, menadžera za proizvodnju traktora u New Hollandu, ili tehnologija mora napraviti skok, ili će elektromotori biti rezervirani za opremu male snage kao što su traktori od 70 KS, dizalice za farme, mini bageri i roboti. U međuvremenu, tu je primjerice e100 Vario iz Fendta, specijalizirani 100 % električni traktor od 100 KS koji može raditi pet sati bez prestanka.
-JCB nudi sedam strojeva na struju, ali električna energija neće biti rješenje za sve potrebe, upozorava generalni direktor Philippe Girard. Cijena je previsoka, baterije preteške, a punjenje je komplicirano. Primjerice traktor John Deere 750 E- premium nije se probio zbog nedostatka priključene opreme kompatibilne s novim PTO-om.
Hibridne verzije nisu rješenje, jer se elektromotor samo dodaje dizelskom bloku. Rješenje stoga može biti samo privremeno.
–Tehnologija značajno povećava težinu stroja, a neće ni ispuniti zahtjeve za masovno smanjenje emisija CO2, kaže Nicolas Walter.
Proizvođač New Holland vjeruje u (bio)plin
Plin bi mogao pronaći mjesto među alternativnim energijama. Za sada je New Holland jedini od proizvođača koji se aktivno zanima za spomenutu alternativnu energiju. Prema Morelu, u poljskim usjevima samo plin može biti alternativa dizelu. Razina moći i autonomije je konkurentna i odgovara na pitanje autonomije, tvrdi.
New Holland T6.180 Metan Power sa 180 KS na tržištu je od kraja 2021.g. te je u upotrebi kod desetak poljoprivrednika. Jednako je učinkovit kao i njegov ,,dizelski kolegaʺ, s 30 % uštede na operativnim troškovima. Nema značajnih razlika u pogledu performansi. Glavno ograničenje plina i ne najmanje važno je upravljanje autonomijom. Udvostručujemo volumen spremnika dok prepolovljujemo domet, izvještava Armelle Damiano. Sa svojih sedam plinskih boca, ili rezervom od 190 l, u svojoj najsvestranijoj verziji, T6 je već poprilično opterećen, što ima za posljedicu ograničenje rukovanja.
–New Holland T6.180 Metan Power je uspoređen s dizelskim modelom ekvivalentne snage. Rezultati su slični, s usporedivim rasponima potrošnje, tvrdi Armelle Damiano, direktor udruge Aile association (Cumas network).
Prvi korisnici T6 imaju na raspolaganju bioplinsko postrojenje. Plin prolazi kroz pročišćivač i izlazi kao biometan. Stoga je posebno problematično pitanje pristupačnosti goriva: servisna stanica na izlazu iz bioplinskog postrojenja potrebna je i, ako je moguće, u neposrednoj blizini farme. Ugradnja stanice za samostalno korištenje košta između 15.000 i 20.000 EUR (sporo punjenje) ili između 50.000 i 70.000 EUR (brzo punjenje).
–Morate biti sigurni da imate standardizirani plin optimalne kvalitete!, ističe izvršni direktor JCB France.
–Održavanje plina čistim i konstantnim je teško, a neki su uvjerenja da je plin puno agresivniji prema motoru. Armelle Damiano odbacila je ovaj argument: Motorizacija plina je tehnologija koja je danas ovladana. Još jedna prepreka razvoju ove energije je trošak traktora. Dodatni troškovi kupnje iznose oko 20 % više u usporedbi s dizelskim traktorom.
Tehnologija na vodik je zahtjevna
Čini se da većina proizvođača usmjerava svoje napore u pogon motora na vodik. Za sada tehnologija uopće nije konkurentna, ali je obećavajuća da će se razviti kroz razdoblje od 10 godina. Vodik se skladišti pod pritiskom u cilindrima smještenim ispod vozila. Komprimirani plin i kisik iz okolnog zraka napajaju gorivnu ćeliju koja čini blok motora. Rezultat je elektrokemijska reakcija koja proizvodi energiju za napajanje elektromotora.
Puno vodika mora biti pohranjeno pod vrlo visokim tlakom, a proizvodnja je vrlo zahtjevna.
–Proizvodnja vodika koji omogućuje traktoru da radi jedan dan zahtijeva tisuće četvornih metara fotonaponskih instalacija, kaže Nicolas Morel iz New Hollanda.
Doduše, moguće ih je proizvesti pomoću električne energije na bazi plina ili nuklearne energije. Međutim, možemo li i dalje govoriti onda o zelenoj energiji? No, proizvodnja vodika pomoću kogeneracije (proizvedenog vodika putem generatora plina koji isporučuje bioplinska elektrana na farmi) ostaje složena.
– Danas je velika tema kako proizvesti zeleni vodik u industrijskim razmjerima i po razumnoj cijeni, zaključuje Stéphane Chapuis iz FNCume.
Francuska je priopćila već prošle jeseni da ulaže 7 milijardi eura u naredno razdoblje od deset godina kako bi pomogla da uđe u ,,sektor zelenog vodikaʺ. Industrijalce se potiče da pokrenu taj sektor. Tom se iznosu dodaje 1,9 milijardi eura dodatnih sredstava u okviru plana ulaganja Francuska 2030. Drugi izazov je logistički: potrebno je organizirati skladištenje vodika na farmama i povezati teritorij s terminalima za punjenje goriva.
JCB-ov jedinstveni izbor za vodik
Gorivna ćelija, svojevrsna “čarobna kutija” izrađena od rijetkih materijala, također ima prilično ograničen životni vijek. Oko 5.000 sati rada.
–Kad se kupi, vozilo košta između 2,5 i 3 puta više nego u dizelskoj verziji, kaže Nicolas Morel.
Nedovoljno da obeshrabri proizvođača motora Fetis Group, do tada specijaliziranog za dizel.
Goriva ćelija je elektrokemijska ćelija koja pretvara kemijsku energiju goriva (često vodika) i oksidirajućeg sredstva (često kisika) u električnu energiju kroz nekoliko redoks reakcija. Gorivne ćelije razlikuju se od većine baterija po tome što zahtijevaju stalni izvor goriva i kisika (obično iz zraka) za održavanje kemijske reakcije. U bateriji kemijska energija obično dolazi od tvari koje su već prisutne u bateriji. Gorivne ćelije mogu kontinuirano proizvoditi električnu energiju sve dok su gorivo i kisik opskrbljeni.
–Vjerujemo u sektor vodika, kaže njegov šef Damien Fetis iz JCB-a. Masovna proizvodnja će smanjiti troškove.
Philippe Girard ne misli da vodik doista ima budućnost u poljoprivrednom svijetu. Zbog toga se JCB, koji se još uvijek oslanja na vodik, usredotočuje na motore s unutarnjim izgaranjem vodika: vodik, pomiješan sa zrakom, ubrizgava se u komoru za izgaranje za pokretanje motora. Tehnologija uzima osnove dizelskog sustava i stoga bi se mogla primijeniti vrlo brzo. JCB planira isporučiti svoje prve strojeve vrlo brzo.
–Motor ima isti otisak kao i dizelski model. Jedini izazov je opskrba vodikom. Potrebno je ugraditi stanicu za punjenje, na koju vodik stiže kamionom. Zatim ga morate pohraniti na 350 bara i održavati pritisak, kaže Philippe Girard. Sljedeći korak bit će proizvodnja vodika iz bioplinskog postrojenja.
Svaki segment ima svoju energiju
Budućnost vjerojatno neće biti monoenergetska, a pred dizelom je još uvijek svijetla budućnost.
–Mali traktori, telehandleri i mali strojevi za rukovanje radit će na struju. Na većim strojevima to će biti vodik. A u sredini, zašto ne mješavina oboje? , predviđa Christian Huyghes, znanstveni direktor poljoprivrede u INRAE-u.
–Ne vjerujem toliko u budućnost plina, nadodao je Huyghes.
Damien Fetis predviđa do 2040.g. strojnu flotu sastavljenu od 40 % električnih traktora, 40 % vodikovih gorivnih ćelija i 20 % motora s unutarnjim izgaranjem.
–Razvoj tih tehnologija naravno ovisit će o razvoju cijena i propisa. Međutim, ako za deset godina tehnologija neće značajno poboljšati autonomiju strojeva, onda se to neće masovno razvijati i fosilna goriva ostat će glavna energija, zaključuje Nicolas Walter.
Izvor: Traktori (terre-net.fr)
