Na veletrhu Agritechnica 2023 bude vývoj v oblasti nekonvenčních pohonů hojně prezentován a představí se nejmodernější alternativní systémy vhodné pro zemědělské stroje. Novinky nebudou předvádět jen vystavovatelé na svých stáncích. Na výstavišti se budou poprvé prezentovat alternativní systémy pohonu v exkluzivním venkovním areálu s názvem Drive Experience.
V tomto článku si alternativní technologie pohonu zemědělských strojů v krátkosti představíme.
Vodík a komplikace palivového článku
Vodík je možnou náhradou nafty pro zemědělská vozidla. Jeho spalování neprodukuje žádné emise CO2. Protože je však jeho výroba energeticky náročná, předpokladem smysluplného využití tohoto paliva je, aby pocházelo z obnovitelných zdrojů.
Použití vodíku v palivovém článku je zajímavá forma elektrického pohonu. Na rozdíl od konvenčního elektrického pohonu, kde se baterie nabíjí z externích zdrojů, je elektrická energie pro pohyb vozidla generována palivovým článkem. V průběhu let bylo představeno několik konceptů traktorů s palivovými články jako hlavním zdrojem energie, ale žádný dosud nedoznal komerčního využití.
Palivovým článkům používaným v zemědělství stojí v cestě několik překážek. Je tu například problém jak umístit dostatek nádrží do standardního traktoru. Tlakové nádoby na stlačený vodík totiž potřebují značný prostor a i tak může traktor fungovat v plném zatížení jen několik hodin. Pohon s palivovými články navíc vyžaduje komponenty, které zabírají místo. Je to chladicí systém, invertor pro změnu napětí a vyrovnávací baterie používaná pro rychlou dodávku většího množství energie. Kromě toho musí být vytvořena síť vodíkových čerpacích stanic zaměřených na zemědělství. A v neposlední řadě jsou výrobní náklady celého systému stále velmi vysoké, účinnost dosahuje asi 50 % a životnost článku se pohybuje v rozsahu pouze 5 až 10 tis. hodin.
Alternativou je využití vodíku přímo ve spalovacím motoru, což přináší nižší nároky na jeho čistotu jakožto paliva, není nutné extrémně čistit nasávaný vzduch (pro palivový článek je ideální kombinace pouze 02 a H2), používat polopropustné membrány, záložní akumulátor atd.
Biometan se musí vyčistit
Biometan je dalším plynným palivem, které je středem pozornosti, protože při jeho spalování se uvolňuje jen málo skleníkových plynů (část fosilních paliv se spotřebuje během výroby materiálu pro BPS). Cílem je, aby celý procesní řetězec a výroba biometanu byly CO2 neutrální.
Surový bioplyn, produkovaný v bioplynových stanicích, bohužel nelze použít přímo jako palivo, ale musí být nejprve odsířen, zbaven vody CO2 a dalších příměsí. Konečný produkt se blíží čistému metanu, který se následně zkapalní nebo stlačí.
Zkapalněný metan, obvykle označovaný jako „zkapalněný zemní plyn“ (LNG), není ideální pro použití v zemědělských strojích. I přes svou relativně vysokou hustotu energie má několik nevýhod, mezi které patří především technicky a energeticky náročný proces zkapalňování.
Stlačený metan, také známý jako „stlačený zemní plyn“ (CNG), je praktičtější, ale má výrazně nižší energetickou hustotu než nafta nebo LNG. To má za následek větší přídavné nádrže a také kratší dojezd kvůli omezené skladovací kapacitě.
Sériový traktor, který je zcela poháněný metanem, již existuje a nabízí jej New Holland. Metan ve formě CNG je dávkován do sacího potrubí šestiválcového motoru FPT o výkonu 180 koní a výfukové plyny je třeba upravovat pouze pomocí třícestného katalyzátoru. Technologie, jako je recirkulace výfukových plynů, filtr pevných částic nebo SCR katalyzátory s redukčním činidlem, jako je AdBlue, nejsou potřeba. Výrobce představil též předsériový model s motorem o výkonu 270 koní a poháněný LNG.
Dalším palivům, která lze označit za alternativní se budeme věnovat v následujícím příspěvku.
Zpracováno s využitím materiálů DLG.
