<b>Energia elektryczna jest coraz droższa, a ceny paliw napędowych wahają się przy każdym ruchu na światowych giełdach. Czy jest sposób aby uniezależnić się od dostaw tych surowców? Koncepcja gospodarstwa przyszłości New Holland-a pokazuje, że jest to możliwe.</b>

Paliwo do napędu ciągników i samobieżnych maszyn rolniczych oraz energia elektryczna zużywana w gospodarstwie stanowi znaczącą część kosztów produkcji. Producenci maszyn robią co mogą aby ich produkty były jak najbardziej oszczędne. Wprowadzane są m.in. tzw. inteligentne systemy zarządzania mocą, bezstopniowe przekładnie oraz zakresy „eko” dla prędkości obrotowej silników podczas transportu i pracy z użyciem wału odbioru mocy.

PRAWIE NA WODĘ
Każdy chciałby aby jego pojazd zużywał jak najmniej paliwa, a najlepiej… jeździł na wodę. To marzenie, które jeszcze nie dawno mogłoby się wydawać pustą mrzonką, zaczyna nabierać realnych kształtów. Silniki napędzane wodorem od lat są testowane w autach. Być może niedługo pojawią się już pierwsze ciągniki, w których do napędu zastosowano ogniwa wodorowe. Po raz pierwszy prototyp takiej maszyny zaprezentował New Holland podczas tegorocznych targów Sima w Paryżu (złoty medal SIMA Innovation Awards 2009). Ciągnik oznaczony symbolem NH2 można było ponownie zobaczyć na listopadowej Agritechnice w Hanowerze.

Pojazd NH2 charakteryzujący się zerową emisją spalin, został zbudowany na bazie obecnego modelu T6000. Traktor dysponuje mocą 106 KM, a napęd jest przenoszony na cztery koła. Czym różni się z zewnątrz od bazowego modelu? Przede wszystkim zupełnie nowoczesnym, niepowtarzalnym wyglądem – linią maski oraz kabiną rodem z filmów science fiction, co sprawia, że nie sposób przejść obok maszyny obojętne. Kolejny rzut oka na ciągnik i już widać, że brakuje w nim rury wydechowej. Po co jednak rura wydechowa, skoro „efektem ubocznym” spalania wodoru są znikome ilości wody, wydalane w postaci pary wodnej. Nie bez znaczenia jest również fakt, że traktor pracuje niemal bezgłośnie.



W ciągniku zastosowano dwa silniki, jeden do napędu kół, drugi – do WOM. Nie są to jednak jednostki spalinowe, ale elektryczne. Wodór „zatankowany” do zbiornika służy jako nośnik energii, która jest przetwarzana za pomocą systemu ogniw paliwowych na energię elektryczną zasilającą oba silniki. Zarówno zbiornik na wodór, jak i ogniwa paliwowe nie zajmują wiele miejsca i nie wykraczają poza obrys kompaktowego ciągnika – udało się je zmieścić pod maską. Natomiast silniki znajdują się w miejscu sprzęgła i przekładni, którą zastąpiono mechanizmem bezstopniowym CVT (w napędzie kół i WOM). Energia elektryczna może być również spożytkowana w miejsce standardowych układów hydraulicznych lub mechanicznych do napędzania podzespołów współpracujących maszyn, na przykład rozsiewaczy, sadzarek lub rozrzutników.

Jak zapewnia producent, ciągnik NH2 to nie tylko prototyp, ale w pełni funkcjonalny pojazd. Na razie jednak jest kilka istotnych przeszkód niepozwalających na szybkie wdrożenie konstrukcji, z czego najważniejszymi są wysokie koszty produkcji i ograniczony zasięg działania. New Holland zapowiada, że prace nad ciągnikiem będą trwały i konstrukcja zostanie dopracowana, a w 2013 r. tego typu ciągniki mogą wejść do sprzedaży.

SZERSZA WIZJA
Plany New Hollanda dotyczące wykorzystania ogniw paliwowych nie zamykają się wyłącznie w kręgu efektownego ciągnika NH2. Nowatorski traktor jest jednym z elementów szerokiej strategii, której celem jest uniezależnienie gospodarstw rolnych od zewnętrznych dostaw energii. Strategia zakłada stworzenie gospodarstwa umożliwiającego rolnikom wytwarzanie energii potrzebnej do jego prowadzenia we własnym zakresie. Ma to być możliwe dzięki wykorzystaniu wodoru wytwarzanego w całości wyłącznie z odnawialnych źródeł energii. Energia taka w dużej części może być wytworzona w ramach gospodarstwa.

Według specjalistów z New Holland, rolnictwo nadaje się idealnie do wykorzystania technologii wodorowej, gdyż dysponuje ono dużymi zasobami ziemi, którą można wykorzystać do produkcji energii (roślin energetyczne, słońce, wiatr, odpady) i magazynowania jej w postaci wodoru. Koncepcja gospodarstwa niezależnego od dostaw energii zakłada jego działanie w pięcioetapowym cyklu:
*wytworzenie energii elektrycznej – prąd jest wytwarzany z odnawialnych źródeł energii, na przykład: elektrowni wiatrowych, baterii słonecznych i biogazowni, w której przetwarzane są odchody zwierząt i inne odpady organiczne;
*przekształcenie energii elektrycznej na wodór – wykorzystanie technologii elektrolizy, która pozwala na rozszczepienie wody na tlen (O2) i wodór (H2). Do reakcji potrzebne są dwa bazowe składniki: woda i energia elektryczna;
*magazynowanie wodoru – bezpieczne przechowywanie gazu w wysokociśnieniowych zbiornikach. Gaz jest gotowy do wykorzystania jako gotowe, czyste paliwo;
*przekształcenie wodoru w energię elektryczną – wykorzystanie wodoru w ogniwach paliwowych do napędu ciągników lub innych urządzeń;
*zamknięcie cyklu – wykorzystanie maszyn i urządzeń napędzanych ogniwami wodorowymi we wszystkich pracach w gospodarstwie (uniezależnienie od dostaw energii).

Projekty gospodarstw działających według przedstawionego schematu są obecnie tworzone w trzech gospodarstwach: we Francji, Niemczech i Włoszech. Rozpoczęcie badań w tych gospodarstwach jest planowane na przyszły rok.

DLACZEGO WODÓR?
Większość ekspertów twierdzi, że przyszłość napędów należy do konstrukcji opartych na energii elektrycznej. W przeciwieństwie jednak do samochodów osobowych, napędzanych z akumulatorów elektrycznych, w ciągnikach i maszynach rolniczych takie źródło energii nie sprawdza się ze względu na duże zapotrzebowanie i pobór energii oraz niski poziom jej odzysku (w przypadku aut część energii udaje się odzyskać podczas hamowania). Dlatego New Holland poszedł inną drogą postanawiając wykorzystać ogniwa paliwowe napędzane wodorem. Mają one długą żywotność, przez co w dużej mierze eliminowany jest problem utylizacji. Ponadto, w odróżnieniu od akumulatorów elektrycznych, nie tracą one pojemności w czasie użytkowania.

Sprężony wodór ma wysoką wartość energetyczną i może być łatwo przechowywany w zbiornikach przez dłuższy okres czasu. Samo tankowanie jest wygodne i trwa zaledwie około 5 min., a więc nieporównywalnie krótsze niż w przypadku akumulatorów elektrycznych. Ciągnik na ogniwach paliwowych może jednak pracować nie więcej niż dwie godziny, co zdecydowanie ogranicza zasięg jego działania i wydajność. Z drugiej jednak strony, traktory i kombajny zazwyczaj pracują w niewielkiej odległości od gospodarstwa. Dlatego jeśli prace nad usprawnieniem działania ogniw paliwowych przyniosą efekty w postaci wydłużonego czasu pracy, koncepcja wodorowego napędu maszyn rolniczych w niedalekiej przyszłości może okazać się realna.

Źródło: http://www.farmer.pl