Ηλεκτρικοί Ελκυστήρες: Που βρισκόμαστε σήμερα; Πόσο κοντά είναι η τεχνολογία αυτή;

12 Ιουνίου 2020

Πριν λίγο καιρό ανοίξαμε την κουβέντα με συναδέλφους, πελάτες αγρότες και τελικά με κάποιες εταιρείες του χώρου σχετικά με την ηλεκτροκίνηση στην γεωργία αλλά και συνολικότερα την εμπλοκή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στα γεωργικά μηχανήματα. Οι περισσότεροι, όπως και εμείς ήταν δύσπιστοι, όμως το μέλλον είναι εδώ και έρχεται γρήγορα.

Ας δούμε λίγες πληροφορίες σχετικά με τις εξελίξεις αυτές, πληροφορίες που αντλήθηκαν από πηγές που ασχολούνται ιδιαιτέρως με το θέμα και φυσικά είναι εκτός Ελλάδος.

Οι παραδοσιακοί ελκυστήρες τροφοδοτούνται από κινητήρες που τροφοδοτούνται είτε από ντίζελ, είτε από βενζίνη και έχουν κιβώτια που κινούνται με υδραυλικά υγρά. Οι ηλεκτρικοί ελκυστήρες είναι διαφορετικοί. Τροφοδοτούνται από μια σειρά μπαταριών που μπορούν να φορτιστούν απλά συνδέοντάς τους σε μια τυπική υποδοχή. Οι ηλεκτροκινητήρες δεν αποτελούν κάτι καινούργιο, δεν έχουν όμως ακόμη επιτευχθεί επιτεύγματα που μπορούν να καλύψουν βαριές γεωργικές εργασίες ικανοποιητικά.

Πράγματι, η ισχύς της μπαταρίας (ειδικά σε σχέση με τη ροπή) και οι προκλήσεις για την διαδικασία φόρτισης εξακολουθούν να περιορίζουν την επεκτασιμότητα του ηλεκτροκίνητου αγροτικού εξοπλισμού - παρά την αύξηση της συνολικής αποτελεσματικότητας της τεχνολογίας. Αυτή είναι μια πραγματικότητα και ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο πολλοί από εμάς παραμένουν δύσπιστοι όσον αφορά την ικανότητα της ηλεκτρικής τεχνολογίας να αντικαθιστά το πετρέλαιο. Όπως ανέφεραν κάποιοι εμπειρογνώμονες, οι ηλεκτροκινητήρες είναι απολύτως κατάλληλοι για εργασίες χαμηλής κατανάλωσης, όπως η λειτουργία αντλιών κοπριάς και εργαλεία μετακίνησης γύρω από το αγρόκτημα.

Ωστόσο η τεχνολογία συνεχώς εξελίσσεται και οι ηλεκτρικοί ελκυστήρες ετοιμάζονται να μπουν στην αγορά, όλο και περισσότεροι καλλιεργητές στρέφονται τώρα σε μηχανές που τροφοδοτούνται από τον άνεμο ή τον ήλιο. Οι αγρότες με ηλεκτρικούς ελκυστήρες μπορούν να εγκαταστήσουν μονάδες παραγωγής αιολικής ή ηλιακής ενέργειας, για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια για να φορτίζουν τις μπαταρίες του ελκυστήρα τους ή και των λοιπών γεωργικών μηχανημάτων που μπορεί να λειτουργούν με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Όσον αφορά τη συντήρηση των ελκυστήρων, είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι πολλές εργασίες συντήρησης θα αποτελέσουν παρελθόν, όπως για παράδειγμα η συντήρηση και ο έλεγχος του λαδιού, του υδραυλικού καυσίμου, των φίλτρων, κλπ. Τα περισσότεροι τρακτέρ ντίζελ χρειάζονται μια πλήρη ανακατασκευή του κινητήρα μετά από 6.000-7000 ώρες λειτουργίας. Αυτό μπορεί να είναι σχεδόν τόσο ακριβό όσο ένα νέο τρακτέρ. Οι ηλεκτρικοί ελκυστήρες μπορούν να περάσουν 5-10 χρόνια και να χρειαστούν μόνο αλλαγή μπαταρίας.

Είδη κατασκευάζονται γεωργικοί ελκυστήρες από μεγάλες εταιρείες του χώρου

Οι ηλεκτρικοί ελκυστήρες χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως σε ευρωπαϊκές χώρες. Εταιρείες όπως οι Fendt, Farmtrac και Multi Tool Trac παρουσίασαν τα πρώτα τους ηλεκτρικά μοντέλα στην έκθεση Agritechnica της Γερμανίας ενώ η John Deere αποκάλυψε το τελευταίο της μοντέλο στο Sima Show, που πραγματοποιήθηκε κοντά στο Παρίσι. Μεγάλοι κατασκευαστές ελκυστήρων όπως η Allis Chalmers παράγουν ήδη έναν ηλεκτροκίνητο ελκυστήρα που κυκλοφορεί στην αγορά όπως ομοίως και η εταιρία John Deere. Αυτοί οι νέοι ελκυστήρες είναι περισσότερο από ισχυροί για να κάνουν τις απαιτούμενες εργασίες τόσο σε μικρές εκμεταλλεύσεις όσο και σε μεγαλύτερες εκμεταλλεύσεις. Έχει αναφερθεί ότι ένας ηλεκτρικός ελκυστήρας ισχύος 60 ίππων μπορεί να κάνει τη δουλειά ενός ντίζελ με καύσιμο ντίζελ ή βενζίνης με ισχύ 120 ίππων. Όσων αφορά την τιμολόγηση οι ηλεκτρικοί ελκυστήρες με ισχύ έως 60 ίππων και κινούνται περίπου στα $500 ανά ίππο ιπποδύναμης. Οι μεγαλύτεροι ελκυστήρες μπορούν να φτάσουν και τα $1.200 ανά ίππο ιπποδύναμης (οι τιμές είναι ενδεικτικές και διαρκώς αναπροσαρμόζονται)

Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων κάνουν μεγάλη πρόοδο στην τεχνολογία ηλεκτρικών κινητήρων και ο "θάνατος" των πετρελαιοκινητήρων και των βενζινοκινητήρων είναι πλέον γεγονός από το 2020 για έναν σημαντικό κατασκευαστή. Η Volvo δεν θα πωλεί πλέον βενζινοκίνητα ή πετρελαιοκίνητα οχήματα ενώ η πίεση αυξάνεται σε άλλες εταιρίες, καθώς οι κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο έχουν ορίσει ημερομηνίες - στόχους για τη σταδιακή κατάργηση των κινητήρων καύσης. Τόσο η βρετανική όσο και η γαλλική κυβέρνηση έχουν θέσει ως στόχο το 2040 τη σταδιακή κατάργηση των κινητήρων ορυκτών καυσίμων, ενώ η Σκοτία έχει στόχο το 2032. Αυτή η επανάσταση είναι σίγουρο ότι θα συμβεί πολύ σύντομα και στη γεωργία, για ορισμένους τύπους αγροτικών οχημάτων.

 Το να μην σπαταλάς καύσιμα σημαίνει να μην σπαταλάς χρήματα για κάθε ώρα εργασίας και κατά τη διάρκεια που το γεωργικό μηχάνημα λειτουργεί σε αδράνεια. ( Not burning fuel means not burning money for every hour of work as well as idle time)

Ας δούμε μερικά ηλεκτρικά μοντέλα ελκυστήρων

 

Fendt e100 Vario

Με την προϋπόθεση ότι θα δημιουργηθούν γρήγορες εγκαταστάσεις φόρτισης που θα έχουν την ικανότητα να τροφοδοτούν τα μηχανήματα, η εταιρία Fendt ισχυρίζεται ότι το Fendt e100 Vario είναι ο πρώτος βιώσιμος αγροτικός ελκυστήρας με ισχύ μπαταρίας. Η πηγή ενέργειας του είναι μια μπαταρία ιόντων λιθίου 650v υψηλής χωρητικότητας περίπου 100kWh. Έχοντας ισχύ 50kW - που ισοδυναμεί σχεδόν με 70hp - μπορεί να διατηρηθεί για 5 ώρες υπό κανονικές συνθήκες εργασίας, όπως ισχυρίζεται η Fendt, ενώ με την επιλογή "υπερφόρτισης" η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί ξανά κατά 80% σε περίπου 40 λεπτά. Ένα νέο ενεργειακά αποδοτικό σύστημα διαχείρισης θερμότητας χρησιμοποιεί μια ηλεκτρική αντλία θερμότητας για ψύξη της καμπίνας και την μπαταρία καθώς τα ηλεκτρονικά ελέγχου. Η προθέρμανση (Pre-heating) κατά την περίοδο του χειμώνα και η ψύξη καμπίνας το καλοκαίρι μπορεί να πραγματοποιηθεί ενώ ο ελκυστήρας είναι συνδεδεμένος στο τροφοδοτικό για επιπλέον άνεση του χειριστή. Η μη ύπαρξη εκπομπών (καθώς κινούνται με ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές) και ο χαμηλός θόρυβος είναι τα αξιοσημείωτα του μηχανήματος, σύμφωνα με την εταιρία τους. Η εταιρία Fendt σχεδίασε την κατασκευή ενός περιορισμένου αριθμού το 2018 για τις εκμεταλλεύσεις και τις δημοτικές αρχές πριν αυξήσει την παραγωγή και τη διανομή στη συνέχεια.

https://www.fendt.com/int/fendt-e100-vario

 

Sesam της John Deere

Το τρακτέρ Sesam της John Deere έχει δύο κινητήρες: ο ένας τροφοδοτεί τους τροχούς μέσω ενός τακτικού κιβωτίου ταχυτήτων 24 ταχυτήτων και ο δεύτερος οδηγεί σε λίπανση, υδραυλικό σύστημα και pto. Η συνεχής ισχύς στους τροχούς είναι 174 ίππων, αν και όταν οι κινητήρες είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους, η συνολική απόδοση μπορεί να φτάσει τα 500 hp για πολύ σύντομα χρονικά διαστήματα. Σύμφωνα με τον καθηγητή Peter Pickel, αναπληρωτή διευθυντή του Ευρωπαϊκού Τεχνολογικού Κέντρου της John Deere, η ηλεκτροκίνηση των ελκυστήρων προσφέρει τρία βασικά πλεονεκτήματα.

Πρώτον είναι η αυξημένη αποτελεσματικότητα. Ένας πετρελαιοκινητήρας επιτυγχάνει απόδοση περίπου 35% στη μετατροπή της θερμικής σε μηχανική ενέργεια. Στους ηλεκτροκινητήρες αυτό μετριέται με τη συνολική απόδοση της φόρτισης / εκφόρτισης των μπαταριών στο 80%, ενώ οι ηλεκτροκινητήρες στην περίπτωση αυτή έχουν απόδοση 90%.


Δεύτερον, λέει ότι η ηλεκτρική ενέργεια προσφέρει μεγαλύτερη δυνατότητα ελέγχου και ευκαιρίες για αυτοματοποίηση. Ένα παράδειγμα είναι η σπορά ακριβείας. Το σύστημα Exact Emerge της John Deere για την τοποθέτηση μονού σπόρου χρησιμοποιεί ηλεκτρικούς κινητήρες για να τοποθετήσει σπόρους με ακρίβεια 1 εκατοστών με ταχύτητα 20 χλμ / ώρα. Αυτή η «ακρίβεια» δεν είναι δυνατή με υδροστατική ή μηχανική κίνηση. Ως εκ τούτου, η ηλεκτρική ενέργεια είναι ένας παράγοντας που επιτρέπει πιο ακριβή έλεγχο των γεωργικών μηχανημάτων. Τέλος, η ηλεκτροδότηση επιτρέπει τη χρήση ανανεώσιμης ενέργειας που παράγεται στο αγρόκτημα, χρησιμοποιώντας αιολικούς, φωτοβολταϊκούς ηλιακούς ή βιολογικούς τρόπους.

Στην πραγματικότητα, ο Petre Pickel το βλέπει ως ένα πλήρες σύστημα όπου η μπαταρία είναι αφαιρούμενη και αποτελεί μέρος του ηλεκτρικού δικτύου της επιχείρησης, παρέχοντας εφεδρική ισχύ όταν δεν χρησιμοποιείται σε ένα τρακτέρ.

Ωστόσο, υπάρχουν δύο βασικοί περιορισμοί με όλους τους ηλεκτρικούς ελκυστήρες, το πρώτο είναι το κόστος. Ο κ. Chapavy λέει ότι σήμερα οι μπαταρίες διπλασιάζουν την τιμή, κοστίζοντας περίπου το ίδιο με ένα κανονικό τρακτέρ. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο θα απευθυνθεί περισσότερο σε εκείνους με καλλιέργειες υψηλής αξίας όπως οι αμπελώνες, όπου οι εκπομπές είναι ανεπιθύμητες. Ενώ το κόστος των μπαταριών θα μειωθεί καθώς παράγονται μαζικά για την αυτοκινητοβιομηχανία, ο δεύτερος περιορισμός είναι η ισχύς και η διάρκεια τους.

https://www.agriland.ie/farming-news/electric-john-deere-tractor-runs-for-4-hours-on-a-charge/

 

New Holland

Η New Holland υιοθέτησε μια διαφορετική προσέγγιση όσον αφορά τη μείωση των εκπομπών με ton κινητήρα μεθανίου, ο οποίος έχει μηχανική κίνηση. Αποκαλύφθηκε στο show αγώνων της US Farm, αυτό το μοντέλο, είναι πρωτότυπο δεύτερης γενιάς και κοστίζει κατά 30% λιγότερο από ένα ισοδύναμο ντίζελ ενώ προσφέρει συνολική μείωση των εκπομπών κατά 80%. Τα περιβαλλοντικά του διαπιστευτήρια βελτιώνονται περαιτέρω όταν τροφοδοτούνται με βιομεθανόλη που παράγεται από υπολείμματα καλλιεργειών και απορρίμματα από ενεργειακές καλλιέργειες. Σύμφωνα με τη New Holland, αυτό έχει ως αποτέλεσμα σχεδόν μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Το πρωτότυπο βασίζεται σε ένα New Holland T6 και παράγει μέχρι και 180 ίππους, σε σχέση με το ισοδύναμο του diesel.

Παρακάτω αναφέρονται από τους "μεγάλους" κατασκευαστές μερικά οφέλη από τους κινητήρες που κινούνται με ηλεκτρική ενέργεια:

• Μηδενικές εκπομπές
• Λιγότερο θόρυβο
• Λιγότερη φθορά στα εξαρτήματα
• Δεν καταναλώνει ενέργεια όταν το μηχάνημα είναι σε αδράνεια, ενώ ταυτόχρονα λειτουργεί
• Μεγαλύτερες ευκαιρίες για τον έλεγχο των τροχών μεμονωμένα
• Μεγαλύτερη ευελιξία για μεταβολή της ταχύτητας pto ανεξάρτητα από την ταχύτητα οδήγησης


*Μέρος του άρθρου επιμελήθηκε η Κα Γεροβασιλείου Εύη - Γεωπόνος (Αγροτικής Οικονομίας)


Περουλάκης Γιάννης
Γεωπόνος, MBA - Σύμβουλος Επιχειρήσεων
Λάρισα, 2410551326


Τελευταία άρθρα