Какими станут тракторы в будущем – экспертное мнение

Сегодняшнее сельское хозяйство немыслимо без тракторов, но стремительный рост цен на ископаемое топливо в последние месяцы поставил под сомнение существующую модель сельскохозяйственной техники и подчеркнул важность инноваций

Маркос Васкес, президент Колледжа сельскохозяйственных инженеров в Луго и куратор Интегрированного живого музея сельского хозяйства, расположенного на ферме его семьи в Ланкаре, рассказал о тенденциях на мировом рынке тракторов во время вебинара, организованного Генеральным советом официальных ассоциаций сельскохозяйственных инженеров Испании.

Выдержки из отчета эксперта были опубликованы на сайте www.campogalego.es.

Поиск новых источников энергии и достижения в области автоматизации будут определять будущее сельскохозяйственной техники в ближайшие годы. Умные сельскохозяйственные тракторы набирают обороты, а автономные машины станут реальностью во многих отраслях, включая производство продуктов питания.

Водородный двигатель

Различные производители пытаются найти альтернативу нынешнему силовому агрегату сельскохозяйственных тракторов, монополизированному дизельным двигателем внутреннего сгорания, но в будущем «скорее всего, будут сосуществовать несколько типов». — говорит Маркос Васкес.  — Водородный двигатель может стать отличным решением, хотя потребуется сосуществование нескольких типов движителей, адаптированных к каждому региону планеты, поскольку «водород можно производить несколькими способами: гидролизом воды, который потребляет электроэнергию; переработкой пара из природного газа; анаэробным преобразованием биомассы, что очень привлекательно, поскольку биомассу можно производить на самих фермах».

«Производство водорода путем анаэробного сбраживания биомассы — очень заманчивая технология, потому что вы можете разработать технологию производства азота, необходимого для питания машин на фермах, из отходов, производимых на этих фермах.

Это не научная фантастика. Уже существует система New Holland, использующая это топливо, но она не проста и требует значительного количества скота для питания самих машин, т.е. невозможно получить достаточно азота от 50 коров из навозной ямы, чтобы сделать это». — объясняет эксперт.

«Недостатком водорода является отсутствие логистики распределения или передовых систем хранения, позволяющих использовать его так, как сейчас используется дизельное топливо». — объясняет он.

Электрический двигатель

Другой альтернативой может стать электрический двигатель — в настоящее время на рынке представлено несколько моделей электрических тракторов. Например, немецкий производитель ZF, специализирующийся на коробках передач, разработал и продвигает электродвигатель, и несколько единиц уже поставлено. Другие бренды, такие как Fendt со своей моделью E100 Vario, также делают ставку на электрические технологии, в данном случае в 100-сильном электрическом тракторе.

«Проблема в том, что батареи изготавливаются из ограниченных природных элементов, таких как литий, и если мы думаем о больших тракторах мощностью более 200 лошадиных сил, то потребуются 800-вольтовые батареи, которые будут дорогими и большими», — объясняет Васкес.

«Кроме того, чтобы получить необходимую мощность, множество ячеек должны быть соединены последовательно, что подразумевает трудности в эксплуатации, поскольку если одна часть выйдет из строя, вся система перестанет работать». — отмечает он.

Преимущество электрических тракторов в том, что аккумуляторы можно заряжать на самих фермах, установив системы возобновляемой энергии (фотоэлектрические панели или мини ветряные турбины).

Гибридная моторизация

Гибридный трактор Antonio Carraro HRX, представленный в Болонье в 2021 году и готовый к продаже, способен рекуперировать энергию, вырабатываемую некоторыми орудиями, с помощью рекуператоров на колесных осях и в коробке отбора мощности, а затем накапливать эту энергию в батареях для питания определенных электрических компонентов, таких как вентилятор охлаждения двигателя или система климат-контроля в кабине.

«В то время, несколько лет назад, компания John Deere также использовала гибридный привод на своих тракторах Sesam 7000 серии E, хотя в настоящее время она не использует эту систему. Сейчас используются тракторы с некоторой степенью гибридизации, хотя сейчас компания не полагается на гибридные двигатели и вкладывает гораздо больше средств в автоматизацию». — Васкес объясняет.

«Самый большой недостаток гибридной силовой установки заключается в том, что в самой машине существует два мира: мир внутреннего сгорания и мир электричества, что означает более высокие затраты на обслуживание и ремонт». — он верит.

Переработанный эндотермический двигатель

Идея состоит в том, чтобы создать синтетическое топливо, которое будет экологически чистым и позволит продолжать использовать нынешние двигатели, как в цикле Отто, так и в дизельном цикле.

«Эта технология находится на стадии разработки, и похоже, что Porsche Motors уже имеет интересные результаты, поскольку компания хочет, чтобы ее клиенты, владеющие автомобилями марки в течение многих лет, могли продолжать использовать их на топливе будущего». — говорит эксперт. — Другой возможностью может стать перевод нынешнего эндотермического двигателя на другие виды топлива, такие как биоэтанол или водород, по примеру Эдуардо Баррейроса, который в свое время переделывал бензиновые двигатели на дизельные.

Самый смелый выход на рынок с тракторами, работающими на альтернативных видах топлива, продемонстрировала компания New Holland. Тракторы компании Methane Power работают на метане (они оснащены дополнительным метановым баллоном в передней части для обеспечения большей автономности), а в Болонье есть экспериментальная ферма, которая демонстрирует, что отходы, производимые на ферме, могут использоваться для питания машин». — Васкес сказал.

Восстановление отслуживших свой срок тракторов

«С точки зрения устойчивости и потребления ресурсов, возмутительно, сколько энергии уходит на создание тяжелой машины». — сказал Маркос. — Согласно исследованию Испанского общества аграрной истории, современный трактор мощностью от 100 до 120 лошадиных сил и весом около четырех тонн требует 660 000 мегаджоулей энергии для создания и должен работать 400 часов в день в течение восьми лет, чтобы потреблять такое же количество энергии в виде топлива.

Поэтому, утверждает Маркос, «вполне вероятно, что многие из тракторов с истекшим сроком службы не потребляли энергию, которая была затрачена на их строительство», и поэтому он выступает за продление срока службы тракторов и проведение необходимых реформ для модернизации оборудования.

«Тракторы, приведенные в соответствие с современными мерами безопасности и контроля загрязнения, являются надежными машинами, которые могут прослужить много лет». — сказал он.

Васкес напомнил, что «самые известные марки современных автомобилей, такие как Porsche, Lamborghini, Aston Martin и Alfa Romeo, появились благодаря производству тракторов и тем деньгам, которые фермеры вкладывали в покупку этих сельскохозяйственных машин». Компания Porsche была основана для производства тракторов, и на самом деле с 1950 по 1964 год было произведено 125 000 тракторов и только 77 000 автомобилей. Lamborghini и сегодня производит как автомобили, так и тракторы».

Автономные тракторы

«Автономный трактор — это уже вполне конкретная реальность, поэтому если мы говорим о нынешних и будущих тракторах, мы должны говорить об автоматизации». — Васкес подчеркивает.

Уже существуют различные усовершенствованные модели автономных тракторов, например, концепция трактора-имплементатора компании John Deere, представленная на выставке Agritechnica 2019, где орудие напрямую соединено с трактором без кабины, и все работает автономно.

Другой идеей может стать концепция субтракторов компании Massey Ferguson, в которой один водитель управляет несколькими тракторами с помощью системы камер и датчиков на главном командном пункте.

Технология выгодна для разработчиков: доходы компании John Deere в 2021 году достигнут $44 000 млн, что больше, чем когда-либо в истории компании, благодаря автоматизации и робототехнике, которую она предлагает в поле, и ту же стратегию применяют другие ведущие производители по всему миру.

«Автономные автомобили создаются людьми, но в некоторых аспектах, таких как создание рабочих мест, это работает против нас, и найти баланс очень сложно. Каждый раз, когда происходила автоматизация, повышалась производительность труда в каждом секторе экономики, но в то же время терялись рабочие места. Другими словами, чем больше автоматизации, тем лучше экономика, но меньше рабочих мест». — говорит Васкес. — Согласно исследованию Бюро статистики труда США, на каждые 10 существующих рабочих мест шесть могут быть автоматизированы. Согласно этому отчету, в Германии, например, в результате автоматизации занятость в сельскохозяйственном секторе сократится на 6%.

Однако развитие механизации сельского хозяйства происходит неравномерно по всему миру, и технологический разрыв является очевидной реальностью и в сельскохозяйственном секторе.

В мире по-прежнему много животных. 52% сельскохозяйственной тяги в развивающихся странах (479 млн. га сельскохозяйственных угодий) по-прежнему приходится на тягу животных, по сравнению с только 7% в развитых странах (644 млн. га сельскохозяйственных угодий).

Важно напомнить о значении механизации в истории сельского хозяйства и производства продуктов питания. Когда полтора века назад преобладал труд людей и животных, фермер кормил от 5 до 10 человек из своего окружения, в зависимости от своих возможностей и места на земле; рождение современного трактора позволило фермеру кормить 50 человек, а сегодня — 155″. — заключает эксперт.

Читайте также

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Back to top button