21℃ 13℃
április 24. György, Fidél, Debóra
Gépészet

Rossz út a villamosítás, jöhetnek a hidrogénüzemű traktorok?

Agrofórum Online

A hajtásláncok átalakulási folyamatában a hidrogén ígéretes energiahordozó lehet, amely alapvetően fenntarthatóan is használható, még a mezőgazdaságban is.

A hidrogéntermelés és a felhasználás energiahatékonysága, valamint az alkalmazás biztonsága terén azonban továbbra is kihívások állnak fenn.

Az Európai Unió már egy ideje szorgalmazza, hogy az autóiparban a fosszilis tüzelőanyagokat más megújuló energiaforrásokkal helyettesítsék. Másrészt a villamosítás gyors ütemben halad előre, bár néhány kritikus probléma felmerül, mint például az akkumulátorok még mindig nem igazán optimális energiasűrűsége és a töltőállomások nem túl sűrű hálózata.

A jelenleg megvalósítható különféle technológiák közül a hidrogén alkalmazása érdekes távlatokat nyit az előállítási lehetőségek tekintetében is.

A hidrogén felhasználása

A hidrogént alapvetően üzemanyagcellában alkalmazzák ma személyautókban és például autóbuszokban. Ilyenkor az elektromos hajtáslánchoz az üzemanyagcella biztosítja az áramot azzal, hogy a hidrogén és a légköri oxigén kémiai reakcióba lép egymással, így víz és elektromos energia keletkezik, károsanyag-kibocsátás nélkül.

Megfelelő módosításokkal a hidrogén műszakilag képes meghajtani az eredetileg dízel- vagy benzinüzemű belsőégésű motorral felszerelt járművet. De az a fejlesztési irány még nem kellően kiforrott, hogy miként lehet a hagyományos üzemanyagokat közvetlenül hidrogénnel helyettesíteni. A tömítések mellett számos átalakítás szükséges ilyenkor és a technológia még nem szériaérett.

Nitrogén-oxidok

A hidrogénnek mint energiahordozónak az a fő előnye, hogy üzemanyagcellában vagy belső égésű motorban használva a károsanyag-kibocsátást tekintve csak vízgőzt termel, anélkül, hogy szén-dioxidot bocsátana ki a légkörbe.

Megjegyzendő azonban, hogy a hidrogén elégetése a belső égésű motorokban csak kismértékben hatékony, és figyelembe kell venni, hogy a légkörbe történő kibocsátás nemcsak vízgőzt tartalmaz, hanem bizonyos mennyiségű nitrogén-oxidot (NOx) is, a kenőolaj-gőzök egy kis része miatt, amelyet a visszanyerő rendszer nem fog fel, és ezért szétszóródik a légkörbe.

Előállítási probléma

A hidrogén esetében figyelembe kell venni, hogy egy mezőgazdasági traktor (vagy bármely más jármű) ezzel a gázzal való meghajtása jelentős nehézségeket okoz, mivel a sűrűségét rendkívül alacsony. Ezen a nyomás növelésével és/vagy a hőmérséklet csökkentésével lehet segíteni.

Másik fontos probléma, hogy miként állítják elő a hidrogént. Ugyanis, ha azt fosszilis energia segítségével, például földgázból teszik, akkor csak máshova került a kibocsátás. Viszont, ha napenergia révén állítják elő vízbontással, akkor már környezetbarát, zöldhidrogénről lehet beszélni.

Biomasszából hidrogén

A mezőgazdasági szektor számára egy másik nagyon érdekes hidrogénelőállítási lehetőség is megfontolandó, mégpedig a biomassza elgázosításából nyert hidrogén.

Ez azonban egy összetett folyamat, meglehetősen alacsony termelési-energia mérleggel. Mindezzel együtt a mezőgazdasági szektor egy rendkívül ígéretes piaca előtt nyitna meg lehetőségeket.

Traktorok és hidrogén

A traktorpiac több vezető gyártója bemutatott már modelleket (többnyire prototípust), amelyek hidrogénüzeműek, akár üzemanyagcellás villanymotorral, akár módosított endoterm motorral.

Az első esetben jelenleg valószínűleg a legszélesebb körben elismert példa a Fendt Helios, amely két kísérleti prototípust hozott létre a H2AgrarProject részeként. A jármű 5 db hidrogéntartállyal van felszerelve, amelyek a traktor tetején helyezkednek el, összesen 21 kg gázzal, körülbelül 700 bar nyomáson tárolva.

Mindez egy 100 kW-os üzemanyagcellát hajt meg, amely képes elektromos energiát termelni egy maximum 100 kW-os motor meghajtásához. A rendszer egy beépített 25 kWh-s akkumulátorral rendelkezik, amely felhalmozza az üzemanyagcella által termelt felesleges energiát, hogy kompenzálja a terhelési csúcsokat.

Gázolaj és hidrogén

Ezzel szemben a New Holland H2-Dual Power modellt egy 4500 cm³-es FPT Nef Stage 5 motor hajt, és úgy tervezték, hogy akár 65%-os hidrogén-bekeverési aránynál is működjön normál dízellel.

Bár a hagyományos szénhidrogének felhasználását nem csökkenti nullára, ez a megoldás lehetővé teszi a szén-dioxid-kibocsátás 45 és 65%-os mérséklését, valamint némileg csökkenti az NOx-kibocsátást is.

Valójában ugyanazt a megoldást reprodukálja, amelyet régóta alkalmaznak a vegyes dízel+metán üzemanyaggal az autóiparban, mind a haszongépjárműveken, mind az autókon. Ebben az esetben a hidrogént 350 bar nyomáson, 5, egyenként 11,5 kg-os tartályban tárolják.

(Kép: Fendt)

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Megbízható gépek, egyedi ajánlatok: kertészeti pályázathoz (is)

2025. április 15. 16:10

Használja ki a pályázat adta lehetőségeket, és válasszon prémium gépeket, amelyek hosszú távon is kifizetődő befektetést jelentenek!

Drónos monitoringrepülések szabályainak változása

2025. április 10. 13:10

A legfontosabb változás a nyílt kategóriában a drónnak a távpilótától való legnagyobb eltávolodást megengedő VLOS (visual line of sight) fogalmát érinti.

Évszaktól, időjárástól függetlenül a KITE Jet-tel Ön nyer!

2025. április 7. 16:10

A mai változó piaci körülmények között az inputköltségek kezelése kritikus fontosságú. A nitrogén az egyik legdrágább inputanyag.

Kezd magára találni a hazai mezőgazdasági pótkocsipiac

2025. április 7. 08:10

Összesen 172 új mezőgazdasági pótkocsit helyeztek forgalomba 2025 első negyedévében Magyarországon.

Lépéstartás a gépfejlesztéssel - Gumiabroncs körkép 2018 (2. rész)

2018. november 26. 08:48

Az új fejlesztésű mezőgazdasági gumiabroncsok egyre nagyobb méretben (átmérő, szélesség) készülnek annak érdekében, hogy a nagy motorteljesítményű traktorok vonóerő kifejtését, illetve az önjáró betakarítógépek nagy tömegének hordozását alacsony talajtömörítéssel legyenek képesek megvalósítani.

John Deere precíziós vezérlés régebbi traktorra is

2020. április 13. 08:39

Az univerzális John Deere AutoTrac Controller 300 az integrált precíziós irányítás előnyeit nyújtja a gazdálkodók számára anélkül, hogy komolyabb átalakítást kellene végrehajtani a traktoron.

A STEYR Konzept újabb sikert aratott

2020. május 14. 04:36

A STEYR-koncepció egyedülálló módon ötvözi az innovatív technológiákat, így környezetbarát, ugyanakkor hatékony és mindenekelőtt funkcionális traktorkoncepciót kínál.

Beelőzött a Fendt a hazai traktorpiacon, a John Deere most harmadik

2020. február 4. 10:33

Az év első hónapjában a Fendt nyerte a traktorpiacot, pedig tavaly egész évben a John Deere állt az élen. Az amerikai márka most csupán a harmadik helyre futott be, be ugyanis az ezüstérmet a New Holland szerezte meg.