Ася Василева, по материали от чуждестранния печат

Вече повече от един век дизеловото гориво е избор номер едно за производителите на двигатели за земеделската техника.

Първият дизелов трактор - Benz-Sendling, се появява на пазара през 1923 г. и оттогава производителите на транспортни машини са станали ултразависими от този енергиен източник. Но няма фермер на света, който да не е забелязал, че цените на дизела с всяка изминала година бъркат все по-надълбоко в джоба му. Това принуди доста от производителите на земеделска техника, които досега се съпротивляваха на всякакви промени, да заложат на изследователската дейност и да вложат значителни средства в откриването на нови източници на енергия за машините.

Прогнозите за цените на дизела за в бъдеще са мъгливи, но сигурното е, че те ще растат.

В много страни от ЕС фермерите вече не получават субсидии за цената на червения дизел. И не е трудно да се пресметне, че ако в една ферма се харчат по 20 000 литра дизел всяка година, то те биха се зарадвали на всяка по-евтина алтернатива.

Какви са възможностите?

Всъщност положението не е толкова драматично. Фермерите произвеждат огромно количество енергия - соларна, от вятър или от биомаса. Така че много от тях са енергийно независими. В статията ще ви представим шест от най-вероятните източници на гориво за тракторите на бъдещето.

Много от производителите вече са пробвали някои от тях, а други са дошли на бял свят, създадени от самите фермери в задния им двор.

Биогаз

Ако сте посещавали което и да е от големите европейски изложения на земеделска техника, то няма начин да не сте видели прототип на задвижван от биогаз трактор.

Австрийският производител Steyr (част от CNH Industrial) засега води в разработките с неговия модел 4135 Natural Power. Той има мощност от 136 к.с. и за първи път бе представен на Агритехника 2011. Но на Агритехника 2013 същият трактор се появи боядисан в синьо и наречен New Holland Т6.140.

Тракторът е задвижван от метан и отделя много малко вреден въглерод.

Само в Германия има 3500 инсталации за производство на биогаз, така че теоретично фермерите в Европа биха могли сами да задоволяват нуждата си от гориво. Излишната енергия, произвеждана от анаеробния процес от производството на биогаз, би могла да се продава по национална мрежа.

Как работи?

New Holland Т6.140 използва четирицилиндров, 3-литров двигател с мощност от 135 к.с. и 620 об/мин. Метанът се съхранява под високо налягане в стоманен резервоар, а 50 кг от него би трябвало да са достатъчни за половин ден работа. Има и резервоар за дизел с вместимост 15 литра, така че след като газът свърши, двигателят автоматично превключва в режим на работа с дизелово гориво.

Решението е много екологичносъобразно - вредните емисии на отработените газове се намаляват с до 80 на сто, частиците сажди - с 99 на сто. Икономията на разходите в сравнение с използването на дизел е 25 - 40 %, според New Holland. Освен това трактор, задвижван от метан, няма причина да е по-скъп от дизелова версия.

Но има и уловка - суровият газ трябва да бъде филтриран, преди да може да се използва на немодифициран дизелов двигател. Тази процедура прибавя няколко хиляди евро към разходите.

Освен това фермерите трябва да помнят, че ако възнамеряват да продават произведеният от тях биогаз в националната мрежа (каквато у нас няма), той трябва да има ниско ниво на влага и сяра, за да отговаря на търговските стандарти за природния газ.

Силни страни:

разходите за гориво намаляват с до 40 на сто;

може да се произведе в стопанството;

не изисква особена преработка в съществуващите двигатели - може да работи заедно с дизел;

минимални загуби на конски сили (6 - 7 %).

Слаби страни:

изисква големи мощности за складиране - биогазът се компресира много трудно;

филтриращите и компресиращите системи добавят значителни разходи;

фермерите трябва да отглеждат царевица вместо други продоволствени култури.

Водородни клетки

Въпреки че Allis-Chalmers има трактор с водородни клетки още през 1959 г., New Holland е лидер в днешните изследвания, насочени към създаването на трактор, задвижван от водород. Компанията тества второто поколение прототип във ферма, където се използват соларни панели и биогазови установки за производството на електричество, което генерира водород.

Системата е много ефективна и има само една слаба страна - цената. Водородните клетки засега са много скъпи, но икономиите, които създават, има вероятност да намалят стойността на технологията, ако тя стане популярна и в други индустрии.

В бъдеще електричеството може да се добива от вятъра, слънцето или биомаса, а водород да се генерира чрез електролиза на водата. Фермите биха могли да използват свои собствени възобновяеми източници на енергия, за да извличат водород от водата.

New Holland предположи, че трактор с водородно гориво би могъл да излезе на пазара през 2020 г., но всичко ще зависи от това дали цената на водородните клетки ще намалее.

Как работи?

Горивните клетки се състоят от два електродни сандвича около електролит. Кислородът (от въздуха) преминава над един електрод и водородът (в компресирана форма в резервоара) преминава над другия, генерирайки електричество.

Електричеството се складира в литиево-йонна батерия и се предава на колелата чрез електрически двигател. Единственият остатъчен продукт е водата, така че по отношение на нормите за отработените вредни вещества тази технология е лидер.

Задвижването на трактора от въглерод има поне 55 на сто ефективност по отношение на оползотворяване на енергията, докато двигателят с вътрешно горене оползотворява едва 40 на сто, в най-добрия случай.

Силни страни:

водород може да се произведе във фермата;

много по-висока енергийна ефективност от двигателя с вътрешно горене;

много малко остатъчни продукти.

Слаби страни:

скъп;

нуждае се от източник на електричество.

Дървесина

Фермерите днес може и да не са чували за трактори, задвижвани чрез изгаряне на дървесина, но точно дървесината е задвижвала много селскостопански машини от началото на 20-и век.

Недостигът на петрол направил тази алтернатива привлекателна по време на Първата световна война - във Франция и в Германия тя се използвала широко. Всъщност един от лидерите в съвременните технологии при производството на трактори - Fendt, е произвел 1600 машини, задвижвани от дървесина през годините.

Такива машини са произвеждани във Франция чак до 1980 г. за износ в развиващите се страни, но вече са минали 60 години, откакто не са правени никакви по-сериозни изследвания в тази насока.

Как работи?

Да управляваш трактор, задвижван на дърва, е все едно да караш стар локомотив. Това изисква много работа и ангажименти. Дори и след като огънят е запален, трактористът трябва да изчака 20 минути, преди в резервоара да се събере достатъчно газ, отделен в процеса на горенето, за да може да потегли.

Нарязаната дървесина (оптимален процент на влагата 15 %) се товари в голям изправен цилиндър. След като дървесината се нагрее до 1000 С, тя произвежда въглероден окис и азот. Нивата на кислорода внимателно се намаляват, за да се предотврати взрив на газа.

Газът се насочва през пречистваща система, която премахва частиците пепел и сажди, през охлаждаща система, за да се отделят субпродуктите на катрана. В противен случаи те ще запушат частите на горивната система.

Чистият газ, готов за изгаряне, преминава през специално създаден карбуратор, където се обогатява с кислород, за да може да гори в горивната камера. Fendt G25 с мощност 25 к.с. е изразходвал около 25 кг дървесина за час работа, при движение е имал нужда от пълнене с дървесина на всеки 3 часа.

Системата обаче има проблеми. Огромните резервоари значително ограничават видимостта, но не могат да поберат достатъчно дървесина за цял ден работа. Така че, след като петролът отново се намирал лесно, системите за задвижване на трактори с газ, произвеждан от дървесина, били забравени.

Силни страни:

ниска цена;

относително екологично чисто;

подходящо за гористи райони;

със засаждане на подходящи за горене растения, фермерите много лесно могат да осигурят самозадоволяването си с гориво.

Слаби страни:

от 60 години никой не е правил изследвания в тази насока;

15 % намаляване на мощността;

изисква редовно изпразване на пепелта от трактора.