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.

Tartja az ütemet a magyar mezőgazdasági pótkocsipiac

2025. május 7. 13:10

Idén eddig összesen 258 mezőgazdasági pótkocsit adtak el, ami 2,4 százalékos plusz éves alapon.

Új DeereNS kombájnok – Digitalizált betakarítás

2025. május 1. 16:10

A John Deere betakarítógépek új modellsorai, a T5/T6, S7 és X9 kombájnok a teljes betakarítási folyamat automatizálását elvégzik.

Letolós vagy láncos? Szervestrágyázás Fliegl módra

2025. április 25. 16:10

A szerves anyag visszapótlásának fontossága az utóbbi években jelentősen megnőtt, melyhez számtalan gyártó kínál eszközöket.

A Hardi AEON permetezőgép Dombiratoson is bizonyít + videó

2025. április 24. 16:10

A Hardi AEON típusú permetezőgéppel kapcsolatos másodéves tapasztalatokról készült gazdainterjú Dombiratoson. A gép beváltotta a hozzá fűzött reményeket.

Személyre szabható traktor – intuitív kezelőfelületek, kiterjedt kommunikációs képesség, felhőalapú megoldások (1.)

2019. augusztus 22. 06:38

Szerte a világon a gazdálkodók előtt álló egyik legnagyobb kihívás az új technológiai megoldások követése, használatának elsajátítása – hangzott el a CASE IH által szervezett sajtóeseményen, az Egyesült Államokban.

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.

Case IH traktorok és betakarítógépek kihagyhatatlan árakon!

2024. november 18. 16:10

Az ajánlat azon szerződésekre érvényes, melyek 2024. november 15. után kerülnek aláírásra és a tényleges adásvétel megtörténik 2024. december 31-ig.

Felavatták a CLAAS cég új tesztközpontját

2019. április 25. 04:34

Az új tesztállomás segítségével lerövidíthető és a termelési ciklusoktól függetleníthető a kombájnok, járvaszecskázók és traktorok fejlesztési ideje. A szimuláció lehetővé teszi a mérnökök számára a gép működési és megbízhatósági ellenőrzését még a fejlesztés korai stádiumában.