Дискусій про доцільність використання дизельних двигунів дедалі більше, а розробники ламають голови над двигунами, які можуть працювати на альтернативних джерелах енергії. У цій статті ми розповімо про досвід користувачів чотирьох тракторів з різними підходами до зменшення викидів
Не за горами часи, коли сільськогосподарська техніка працюватиме на альтернативному, а не викопному паливі. І хоча напрям розвитку є очевидним, лишається багато питань його реалізації.
З одного боку, на ринку спостерігається брак готових рішень, з іншого ― з’являється попит і це породжує пропозицію. Деякі виробники та перші користувачі вже роблять певні кроки використання тракторів зі зменшеним викидом вуглекислого газу або ж повної відмови від викопного палива.
Перші кроки
Перші користувачі одноголосно задоволені функціонуванням їхніх тракторів на альтернативних джерелах енергії, що само собою вселяє віру в майбутнє розвитку цього напряму. Проте цей досвід доволі свіжий і не перевищує одного року.
Усі користувачі слідують одній мотивації: стимулювати невідворотний розвиток технологій майбутнього, будучи першими його інвесторами. Вони розуміють, що поточні технології далекі від ідеалу, але це перші кроки у правильному напрямі.
У кожної системи є свої переваги та недоліки. І хоча в технічному плані ще є куди розвиватися та що покращувати, деякі розроблення вже доволі перспективні. Також залишається багато законодавчих питань щодо зберігання, транспортування або генерування водню.
Досвід використання електротракторів доволі свіжий і зазвичай не перевищує одного року
Agromec із двотонною батареєю на передній навісці
Компанія-підрядник Van Wijlen з містечка Спранг-Капелле, Нідерланди, є першим користувачем трактора Fendt 700 Vario Electric з повністю електричним приводом, що видає потужність близько 200 к. с. (150 кВт). Здебільшого компанія використовує трактор із самоскидом для проведення дорожніх або сільськогосподарських робіт.
У компанії Van Wijlen хочуть зробити свій внесок у зменшення світової залежності від викопних палив. У 2014 році вони переїхали у нові, негазифіковані приміщення із сонячними батареями на дахах, що опалюються тепловими насосами. В автопарку компанії вже є кілька пасажирських електромобілів та шість машин з водневими двигунами. З важкої техніки два з десяти екскаваторів вже є електричними, як і один з двадцяти тракторів ― це повністю електрична семисотка Fendt 700 Vario Electric. Компанія задоволена продуктивністю агрегату.
Якщо порівнювати з дизельним трактором із повним баком, робочий час електричного значно менший. Для рівноцінного часу роботи йому б знадобилася 15-тонна батарея. Трактор оснащено вбудованою батареєю на 70 кВт⋅год, але більшість енергії забезпечує двотонна батарея на передній навісці. На повній потужності під час проведення таких важких робіт, як оранка або копання, батареї вистачає на дві години. Проте на практиці трактор може легко працювати повноцінний робочий день з двома заряджаннями батареї.
На практиці електротрактор може легко працювати повноцінний робочий день з двома заряджаннями батареї
Дік Ґрьоненбум заправляє трактор New Holland T6 з метановим двигуном на заправці BP в Данії. До того, як придбати цей трактор, він з партнерами прискіпливо порівнював цей трактор з версією з дизельним двигуном
Працювати мають досвідчені водії
Компанія Jan van der Zwaan, якою керує нідерландець Ван дер Цваан, вже кілька місяців використовує такий самий трактор Fendt 700 Vario Electric. Їхня основна техніка ― це самоскид, водовоз або укладач дорожніх плит. Проте у роботі з підрядником Ploegam Ван дер Цваан використовує саме трактор Vario Electric. Загалом в роботі є чотири такі трактори.
«Керування трактором 700 Vario Electric нічим не відрізняється від керування дизельною семисоткою. Проте, враховуючи, що ви працюєте із 800-вольтовою системою, безпека є ключовим моментом», ― пояснює Ван дер Цваан.
Ван дер Цваан не просто так навчає кожного водія роботі з цим трактором. Уявіть собі акумуляторний шурупокрут. Все, що потрібно зробити, коли батарея виснажилася, ― це замінити її на іншу й продовжити роботу. Заміна батареї на тракторі займає лічені хвилини із системою quick-connect (швидке з’єднання), але потрібен досвід, щоб робити це швидко та відповідально. Такий трактор є серйозною грошовою інвестицією, тому для роботи з ним потрібні досвідчені водії.
У Jan van der Zwaan вважають, що кожен їхній водій має вміти працювати з Agromec 700 Vario Electric. Заміна батареї ― справа кількох хвилин завдяки системі швидкого з’єднання, але треба вміти робити це професійно та відповідально
Заряджання батареї
Окрім кількох нюансів, описаних раніше, трактор цілком відповідає технічним потребам. Основна вимога для ефективного використання ― готова інфраструктура для заряджання батареї. Середній час заряджання становить близько 3 год, проте є системи, що можуть знизити цей час до однієї години. За нормальної роботи, коли трактор не працює цілий день на повній потужності, заміна батареї потрібна щонайменше раз на день. Проте все це потребує додаткових грошових вкладень. У підсумку Agromec називають суму від 500 тис. євро за трактор Fendt 700 Vario Electric.
Ван дер Цваан також виконує підрядні роботи й у сільськогосподарській сфері. Утім, із двотонною батареєю попереду на трактор неможливо встановити додаткові знаряддя. Штефан Шпіц, спеціаліст у Ploegam, підтверджує досвід Ван дер Цваана: «Данська державна організація Rijkswaterstaat встановлює дедалі нові й нові вимоги до сталого розвитку. Тому ми взяли ініціативу та власноруч почали розробляти електричну техніку: крани, мініекскаватор, трактор та найближчим часом маємо випробувати 50-тонний гусеничний кран. На трактори можна отримати субсидію, що робить їх привабливими для покупців, а інтерес до більш універсальних видів транспорту, таких як вантажівки, є і без того високим».
У Jan van der Zwaan використовують електричний трактор для інфраструктурних робіт. Він також може виконувати сільськогосподарські роботи
Автоматизація у дії
Coastal Vineyard ― компанія із 40-річною історією в США. Вони здійснюють усі етапи: від підготовлення землі під виноградники до збирання плодів на продаж. Загалом Coastal Vineyard обробляє 2200 га.
Coastal Vineyard має автоматизовані зрошувальні системи, що не тільки зменшує потребу в робочій силі, а й допомагає досягти кращого поливу рослин.
Компанія хотіла придбати електричний автономний трактор MK-V від Monarch з двох причин: зменшити операційні витрати й вийти на технологічну передову.
У своєму інтерв’ю представник компанії заявив, що трактор MK-V перевершив усі їхні очікування. Наприклад, після семи годин роботи з роторною косаркою залишковий заряд батареї становив 53%. Також він стверджує, що вони лише на початковому етапі впровадження функцій автоматизації роботи. Як і з будь-яким новим обладнанням, навчання займає час, проте команда підтримки користувачів Monarch докладає великих зусиль для поліпшення цього процесу.
Сьогодні компанія Coastal Vineyard встигла випробувати косіння в автономному режимі й неймовірно задоволена результатом. На жаль, цей сезон дощів спровокував значне затримання у тракторних роботах, тож тестування інших можливостей автоматизації поки довелося відкласти.
У Coastal Vineyard є план поступово автоматизувати більшість тракторної роботи з огляду на те, що робоча сила дорога та дефіцитна. Це також має зменшити витрати й підвищити надійність компанії. Не кажучи, що це дасть можливість працювати в кілька змін та збільшить площу обробітку за день.
На думку представника Coastal Vineyard, автономні транспортні засоби не можуть створити небезпечних ситуацій у його господарстві, оскільки зона проведення робіт закрита від сторонніх відвідувачів.
Трактор New Holland T6 з метановим двигуном у компанії братів Ґрьоненбумів працює здебільшого на спортивних полях. Вони заправляють газ bio-CNG з очисних споруд на сусідній заправці OG Clean Fuels
New Holland T6 на метані
Марінус та Дік Ґрьоненбуми задоволені своїм трактором New Holland T6.180, що працює на метані. Разом зі своїм батьком Мартіном вони керують підрядною компанією Greonenboom у містечку Барендрехт, Нідерланди. Вони використовують метановий трактор здебільшого на спортивних полях. У технічному плані він бездоганно працює ще з червня минулого року і надійністю не поступається дизелю.
Метановий трактор працює на пальному bio-CNG (стиснутий природний газ) із мережі АЗС OG Clean Fuels. Це біогаз з очисних споруд, під час виробництва якого практично відсутні викиди CO2, азоту, твердих часток та оксидів азоту. Газ завжди у наявності, й за потреби можна замовити доставляння контейнерів прямо на місце.
Перед купівлею Ґрьоненбуми спочатку порівняли New Holland T6.180 з таким самим дизельним трактором. Одразу стало зрозуміло, що витрати на пальне за однакову кількість роботи є співмірними. Проте стандартний бак на тракторі здався їм замалим, тому вони встановили додатковий збоку за власний кошт.
Тривалість роботи трактора становить від 8 до 12 год за умови повного навантаження. Це дуже зручно, бо метановий трактор, на відміну від водневого, не може продовжити працювати на дизелі. Якби New Holland T6 працював на повну потужність постійно, то 8-годинний робочий день був би для нього просто неможливим.
Крім того, бак попереду став би недоліком, що обмежує спектр використання трактора. Додатковий бак потрібен для збільшення кількості пального на борту, проте використання передньої навіски неможливе. Бокове розміщення розв’язало цю проблему, не створивши додаткових технічних труднощів. Обслуговування такого трактора не відрізняється від обслуговування дизельного, і жодних проблем у нового типу двигунів виявлено не було.
Для тривалішої роботи трактора New Holland T6 Ґрьоненбуми розмістили на ньому додаткові балони з газом
Найкращий серед трьох варіантів
Ґрьоненбуми мотивують свій вибір альтернативного пального бажанням зменшити викиди вуглекислого газу в атмосферу.
На додачу до метану вони також розглядали водень. Проте це пальне було відкинуто з двох причин. По-перше, робота двигуна все ще на 60% залежить від викопного пального. Друга причина більш практична: оскільки трактор часто перевозять на вантажівці, балони з газом, що розташовані на його даху, не всюди проходять за висотою.
Також розглядали й електричний варіант, проте вартість електричного трактора вища на 145 тис. євро і це невигідна інвестиція, яку неможливо буде компенсувати за рахунок клієнтів. Крім того, хоч сам трактор і не продукує ніяких викидів, виробництво електроенергії все ще значною мірою залежить від викопного палива.
Метановий варіант трактора New Holland T6.180 на 40 тис. євро дешевший за водневий, який, є дорожчим за дизельний T6 на 80 тис. євро. Додаткові 40 тис. євро це теж серйозні гроші, але така сума допустима за якісний трактор, який на додачу має значно нижчий рівень викидів. Деякі клієнти спеціально просять фермерів та підрядників використовувати для роботи трактор на метані, щоб зменшити викиди.
Метановий варіант трактора New Holland T6 на 40 тис. євро дешевший за водневий, однак на 80 тис. євро дорожчий за дизельний Т6
Карло Клустерман передбачає, що його компанія прийде в майбутньому до тракторів та іншої техніки з низьким або нульовим рівнем викидів СО2
New Holland T5 з водневим двигуном
Транспортна компанія Kloosterman з Нідерландів працює на тракторі New Holland T5.140 з водневим двигуном з червня минулого року. Двоюрідні брати Карло та Ян Клустермани, які очолюють сімейний бізнес з більш ніж сторічною історією, передбачають, що майбутнє за тракторами й транспортом з низьким або ж нульовим рівнем викидів.
Вони говорять: «Наша покупка трохи наближає нас до цього майбутнього. Пошук альтернативних джерел енергії став основою для наших тендерів. У майбутньому можливість вчасно відповідати на екологічні виклики буде як ніколи важливою. Електроенергія вже зараз дуже цікава для легкових машин, проте для важкої техніки ціна поки невиправдано висока. Якщо ми навчимося виробляти електроенергію без викидів CO2, то зможемо так само виробляти й водень. І за цим ми бачимо шлях розвитку майбутнього».
T5 має модифікований дизельний двигун, що домішує водень. У середньому частка водню становить 40‒45%, решта ― дизель. За підрахунками, такий підхід дає змогу зменшити викиди вуглекислого газу на 65%.
До трактора New Holland T5.140 завжди прикуто багато уваги на місцевих виставках. Він уже відпрацював близько 400 год без жодних технічних проблем. Місткості на даху можуть зберігати до 5 кг водню. Енергетична цінність 1 кг водню відповідає 8 л дизельного пального. На звичайний 8-годинний робочий день витрачається близько 4 л, а після закінчення водню трактор може прaцювати на чистому дизелі.
Додатковою перевагою є можливість встановити передню навіску. Клустерман також використовує це для різних простих робіт, таких як прибирання. Проте здебільшого трактор працює в парі із самоскидом.
Єдине, що поки розчаровує, ― це ціна водню. Минулого літа вона становила 14 євро за кг. На той момент це було майже зіставно з ціною дизеля. Зараз ціна зросла до 25 євро за кілограм.
Компанія шукає можливості виробляти водень самостійно за допомогою власних сонячних панелей. Окрім грошових витрат, це ще й довготривалий процес отримання дозволів та ліцензій. Проте є ймовірність, що водень стане доступнішим: у Нідерландах мають побудувати велику водневу фабрику, яка перетворюватиме електроенергію з Північного моря на водень. Вочевидь це лише початок розвитку водневих технологій.
