Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Сегодня тракторы в основном работают на дизельном топливе. Существуют альтернативные двигатели и виды топлива, которые могут снизить выбросы CO2, но они составляют лишь небольшую долю транспортных средств. К электрическим тракторам относятся со скептицизмом из-за их тяжелых аккумуляторов и длительного времени зарядки. Однако электрификация тракторов может быть достигнута с использованием водорода.
В австрийском исследовательском проекте FCTRAC разрабатывается трактор с топливным элементом, водород для которого производится на месте.
«В Австрии очень мало водородных заправочных станций. Если одна из них находится на автомагистрали, трактор туда никогда не доберется», — говорит Петер Хофманн из Венского технического университета.
Университет координирует проект, поддерживаемый климатическим фондом. В дополнение к «трактору на топливных элементах» также разрабатывается модуль Bio H2. Он может улавливать и обогащать водород из ряда газов, таких как биогаз из сельскохозяйственных отходов, газ из автоклавов из очистных сооружений или древесный газ.
В проекте FCTRAC используется древесный газ теплоэлектростанции. Древесная щепа нагревается до 800 °С. При этом создается газовая смесь, из которой в несколько стадий (включая паровую конверсию, реакцию конверсии водяного газа) выделяется водород. Водород сжимается до давления 700 бар и хранится в резервуарах высокого давления. Оттуда его можно закачать в трактор. Генераторная установка и АЗС могут разместиться в 2 транспортных контейнерах. Поэтому они достаточно компактны, и их можно было установить непосредственно на ферме или на парковке у здания компании.
Дизельная модель трактора от Steyr была переоборудована в спецтехнику на топливных элементах. Команда проекта столкнулась со многими проблемами. Двигатель и топливный бак трактора снять было относительно легко. Сложно было демонтировать большую бесступенчатую трансмиссию трактора CVT. Электродвигателю не нужна коробка передач.
Помимо электродвигателя в качестве промежуточного хранилища энергии также были установлены топливный элемент и аккумуляторы. Одной из самых больших проблем было охлаждение. Рабочая температура топливного элемента ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания. Однако рассеивание тепла зависит от разницы температур с окружающей средой. Охлаждающая вода может достигать только 80 °С вместо 100 °С. Поэтому кулер должен был быть в два раза больше своих первоначальных размеров.
Проблему с пространством решили, перенеся охладитель и баки с водородом на крышу трактора. Увеличить моторный отсек было невозможно. Линия обзора водителя не должна ограничиваться ни при каких обстоятельствах. Он должен иметь возможность видеть переднее колесо.
Двигатель водородного трактора имеет такие же характеристики, как и двигатель обычного трактора. С 12 килограммами водорода, которые помещаются в баки, он может работать примерно полдня при средних нагрузках. На этапе практических испытаний FCTRAC трактор будет выполнять погрузочные работы на ТЭЦ и полевые работы на прилегающей территории.
В мире существует лишь несколько успешных проектов водородных тракторов. Проект FCTRAC планируется завершить летом. В настоящее время идет процесс одобрения технологии регуляторами. После его завершения компания в течение нескольких месяцев будет испытывать трактор на практике.
Тракторы на топливных элементах могут быть полезным дополнением к своим дизельным аналогам, но в настоящее время они стоят дороже. В пользу применения водорода в качестве топлива говорит возможность использования возобновляемых источников энергии на месте.