Nema dizela? Rješenje bi mogao biti vodik - nova nada za poljoprivredne strojeve

Aktualna kriza na tržištu nafte ponovno je otvorila pitanje budućnosti pogona u poljoprivredi. Mogu li se strojevi s unutarnjim izgaranjem pokretati vodikom? Stručnjaci sve češće ističu ovu tehnologiju kao moguću alternativu dizelu, no uz prednosti dolaze i značajni izazovi.

Elektrifikacija poljoprivrednih strojeva dugoročno predstavlja velik izazov, osobito kod snažnih traktora, kombajna i utovarivača. Takvi strojevi rade dugo, pod velikim opterećenjem, a baterije su često nepraktične zbog težine, vremena punjenja i ograničenog kapaciteta.

U tom kontekstu, vodik se nameće kao zanimljivo rješenje, i to kroz dvije tehnologije, gorivne ćelije, koje vodik pretvaraju u električnu energiju, te motori s unutarnjim izgaranjem na vodik (H2-ICE), koji energiju pretvaraju u toplinu poput klasičnih motora.

Industrija već razvija rješenja

Kod gorivnih ćelija kemijska energija vodika pretvara se u električnu, a jedini nusproizvod je vodena para. Učinkovitost takvih sustava kreće se između 45 i 60%, uz prednosti poput tihog rada i trenutačnog momenta. No, visoki troškovi proizvodnje i složeni sustavi upravljanja zasad ograničavaju njihovu širu primjenu.

S druge strane, vodikovi motori s unutarnjim izgaranjem funkcioniraju slično dizelskim motorima, ali su prilagođeni specifičnostima vodika, poput bržeg izgaranja i sklonosti povratnom paljenju. Njihova prednost je što se mogu relativno lako prilagoditi postojećim dizelskim platformama, ali im je učinkovitost niža (25-40%).

Među vodećim tvrtkama koje razvijaju ovu tehnologiju ističu se JCB i Cummins. Obje kompanije već su predstavile funkcionalne prototipove vodikovih motora koji se testiraju u stvarnim uvjetima rada.

AGCO predstavio H2 Fendt Helios, traktor s pogonom na vodik

Poljoprivredna grupacija AGCO kroz svoj brend Fendt razvija prototip traktora H2 Fendt Helios. Ovaj stroj koristi gorivnu ćeliju snage 100 kW i bateriju od 25 kW, a spremnik od 21 kg vodika (pod tlakom od 700 bara) omogućuje do 10 sati rada bez emisija štetnih plinova.

Sličan pristup ima New Holland sa svojim projektom H2 Dual Power - hibridnim traktorom koji kombinira dizel i vodik kako bi smanjio emisije CO₂ i NOₓ bez gubitka snage.

U Indiji je TAFE predstavio prototip traktora snage 55 konjskih snaga koji radi isključivo na vodik. Prema dostupnim informacijama, performanse su usporedive s dizelskim modelima, uz znatno niže emisije.

Kako do vodika?

Vodik se najčešće proizvodi elektrolizom vode. Ako se koristi energija iz obnovljivih izvora, govori se o "zelenom vodiku", dok se proizvodnja iz fosilnih goriva naziva "sivim vodikom".

Za praktičnu upotrebu vodik se skladišti pod visokim tlakom (350-700 bara), što omogućuje njegovo korištenje u gorivnim ćelijama i motorima. Tekući vodik zasad nije praktičan za poljoprivredna gospodarstva zbog složenosti skladištenja.

Stručnjaci smatraju da vodik ima dobar potencijal za širu primjenu u poljoprivredi, osobito jer bi se na farmama mogao proizvoditi i skladištiti vlastiti "zeleni" energent. Ipak, razvoj tehnologije ide sporije od očekivanog. Trenutačno se najrealnijim rješenjem čini prilagodba postojećih dizelskih strojeva na vodik, dok bi naprednije tehnologije poput gorivnih ćelija mogle doći kasnije.

U međuvremenu, baterijski električni strojevi već se koriste, ali uglavnom u zatvorenim prostorima poput staja, gdje su važni tihi rad i odsutnost emisija, a nije potrebna dugotrajna autonomija. Iako vodik još nije masovno rješenje, sve veći pritisak zbog cijena goriva i klimatskih ciljeva mogao bi ubrzati njegov razvoj. Ako se trend nastavi, poljoprivreda bi u narednim godinama mogla dobiti novu alternativu dizelu i to onu koja značajno smanjuje emisije i ovisnost o fosilnim gorivima.