O echipă de ingineri din Germania a creat un nou tip de roţi pentru tractoare agricole, cu stocare de hidrogen şi mecanisme de propulsie în ele

Tractoarele agricole sunt un tip de utilaje care nu pot sacrifica nicidecum randamentul muncii lor pe tehnologii efemere şi pur teoretice. Ceea ce funcţionează în viaţa reală e adoptat uneori chiar mai rapid în agricultură, cum ar fi condusul autonom sau semiautonom pe câmpuri, în timp ce acestea prelucrează terenurile. Dar propulsia electrică sau cea pe bază de hidrogen n-a prins popularitate deloc în acest segment, în mare parte din cauza pauzelor frecvente şi lungi necesare pentru reîncărcare şi dificultăţile de a asigura logistica unei staţii electrice sau cu hidrogen în câmp. Totuşi, o echipă de ingineri germani, de la compania de Hormann Vehicle Engineering, a creat un nou tip de roţi pentru tractoare agricole, cu stocare de hidrogen în ele şi cu mecanisme de propulsie, care să facă hidrogenul utilizabil în mod practic în agricultură.

Tractoarele agricole sunt utilaje mari, deoarece au nevoie de componente durabile, care să poată face faţă forţelor imense de tracţiune. Adăugarea a câteva tone de baterii poate fi rezolvabilă în greutate, dar e consumatoare de volum, de care tractoarele nu prea dispun. Iar cea mai mare problemă e că tractorul nu poate lua pur şi simplu pauze de câteva ore să stea a reîncărcare cât sezonul lucrărilor e în toi.

Foto: Tractor electric, cu o autonomie de doar 4 ore

Hidrogenul are avantajul de a putea stoca mult mai multă energie, raportat la greutatea sa, dar stocarea lui în cantităţi suficiente, comparabile cu autonomia unui rezervor diesel, ar necesita volume mari de rezervoare. Şi asta ar fi din nou o provocare.

Asta i-a făcut pe inginerii germani să gândească neconvenţional. Aceştia şi-au dat seama că diametrul imens al roţilor spate dintr-un tractor ar putea fi folosit util, înglobând câte un rezervor imens de hidrogen în fiecare roată. Au conceput câte un rezervor de o formă similară unei gogoşi, creat din fibră de carbon, care stochează hidrogenul la o presiune de până la 700 bari.

Fiecare roată poate stoca 21 kg de hidrogen, ceea ce înseamnă 42 kg pe care tractorul la poate alimenta dintr-un plin. Cifra a foarte importantă, întrucât inginerii germani spun că ea asigură aceeaşi autonomie de muncă precum un rezervor de 200 litri al unui tractor diesel. Prin urmare, acest tractor ar putea munci o zi întreagă prelungită, până în noapte, fără a necesita realimentare.

Doar că inovaţia nu sfârşeşte aici. Centrul roţii are un întreg mecanism de propulsie. Rezervorul de hidrogen e conceput să stea fix, deci el nu se roteşte împreună cu roata, ci e fixat de portfuzetă, iar roata, cu corpul său care înconjoară rezervorul, e în mişcare circulară.

Iar pe centrul roţii, în interiorul spaţiului lăsat e portfuzetă, e integrat un set de roţi dinţate, care formează un reductor planetar. Astfel, are loc ajustarea turaţiilor venite de la electromotor la rotaţii mult mai lente ale roţilor, dar cu un cuplu multiplicat.

Electromotorul e unul cu reluctanţă, integrat în butucul roţii. Astfel, aproape întreg sistemul de propulsie al acestui tractor e integrat în roţile sale mari — de la rezervoarele de hidrogen la electromotoare şi reductoare. Doar pilele cu combustie sunt amplasate în exteriorul roţilor, pe centrul tractorului.

Aşadar, conform acestui concept, hidrogenul ar deveni mai mult decât viabil în agricultură. Ceea ce a elaborat echipa de ingineri germani reuşeşte să facă asta pe partea de stocare de hidrogen, dar nu rezolvă nicidecum partea de disponibilitate a hidrogenului la fermă, or, în condiţiile actuale până şi într-o ţară ca Norvegia a rămas o singură staţie de hidrogen în toată ţara, la o depărtare enormă de capitală. Să ne imaginăm că hidrogenul ar fi disponibil la fermă în cantităţile dorite, la costuri viabile, e uşor utopic.

Totuşi, viziunea inginerilor presupune că fermele ar putea să-şi producă singură hidrogenul necesar pentru lucrările agricole, din electricitate din surse regenerabile. Pentru a produce 42 kg de hidrogen pentru o zi de muncă, însă, ar fi nevoie de circa 2.200 kWh de electricitate consumată pentru asta. Ca o fermă să poată produce atâta electricitate într-o zi, a trebui să aibă suprafeţe întinse de fotovoltaice sau mici turbine eoliene proprii.