Aké alternatívne pohony a palivá budú v budúcnosti poháňať traktory a iné poľnohospodárske stroje? Toto je jedna z veľkých otázok, ktoré v súčasnosti formujú poľnohospodárstvo, keďže sa blíži koniec fosílnej nafty. Odpovede poskytne Agritechnica 2025. Na poprednom svetovom veľtrhu poľnohospodárskych strojov predstavia výrobcovia najnovší vývoj pripravený na výrobu a predvedú najmodernejšie alternatívne pohonné systémy pre poľnohospodárske zariadenia.
Ciele ochrany klímy zamerané na dosiahnutie neutrality skleníkových plynov do roku 2045 vyžadujú stabilné znižovanie emisií v poľnohospodárstve. To znamená predvídateľný koniec fosílnej nafty, ktorej sa v súčasnosti napr. len v nemeckom poľnohospodárstve a lesníctve spotrebuje približne dve miliardy litrov ročne.
O to viac dôvodov na preskúmanie alternatívnych pohonných systémov v poľnohospodárstve – riešení, ktoré sa líšia od konceptov, ktoré sú už na trhu, z hľadiska zdroja energie a dizajnu. Sortiment siaha od motorov na ekologické kvapalné palivá až po riešenia poháňané benzínom a batériovo-elektrické pohony.
Pre výrobcov spočíva výzva v tom, že alternatívne pohony si často vyžadujú kompletnú prestavbu architektúry strojov, najmä z hľadiska priestorových požiadaviek a hmotnosti. Na zabezpečenie dodávok alternatívnych palív môžu byť potrebné aj značné investície do infraštruktúry poľnohospodárskych podnikov. Diskusie preto musia presahovať rámec technickej uskutočniteľnosti a zohľadniť aj prevádzkovú infraštruktúru a budúcu dostupnosť energie na farmách.
Dieselový motor s rozšíreniami
Ktoré alternatívne pohony a palivá sú možnosťou pre poľnohospodárske vozidlá a ktoré sú relevantné? Jedným z možných prístupov môže byť kombinácia spoľahlivého a úsporného dieselového motora, ktorý sa osvedčil už desaťročia, s klasickým pohonom s rozšíreniami a zvýšenie účinnosti, napríklad elektrifikáciou alebo hybridizáciou. Keďže však táto možnosť naďalej využíva fosílnu naftu, potenciálne úspory CO2 sú relatívne nízke.
Dieselový motor s alternatívnymi kvapalnými palivami
Prevádzka dieselových motorov s alternatívnymi kvapalnými palivami s priaznivejšou bilanciou CO2 je výrazne lepšia pre klímu. Hlavnými kvapalnými alternatívnymi palivami, ktoré tu prichádzajú do úvahy, sú rastlinný olej, bionafta, hydrogenovaný rastlinný olej (HVO) a syntetické palivá. Keďže v tejto oblasti je k dispozícii niekoľko možností paliva, pričom každá má svoje vlastné obmedzenia, vyvoláva to otázku, ktoré je najsľubnejšie do budúcnosti?
Rastlinný olej (skratka P100) je nemodifikovaný a nemožno ho použiť v štandardných dieselových motoroch bez úprav. Vzhľadom na jeho vyššiu viskozitu v porovnaní s konvenčnou naftou sú potrebné úpravy motora. Okrem čistých rastlinných olejov sa HVO môže vyrábať aj z iných materiálov obsahujúcich olej, ako sú napríklad odpadové tuky, ktoré sa spracovávajú vodíkom. HVO má podobné vlastnosti ako konvenčná nafta a považuje sa za náhradné palivo – môže sa používať v štandardných dieselových motoroch (so súhlasom výrobcu) bez nutnosti úprav a môže sa miešať s fosílnou naftou v akomkoľvek pomere.
Ako také sa HVO považuje za sľubné krátkodobé riešenie na zlepšenie bilancie CO2 existujúcich motorov. Jeho vynikajúce vlastnosti ho však robia veľmi vyhľadávaným v iných odvetviach, ako je stavebníctvo a komerčná doprava, čo obmedzuje jeho dostupnosť. Súčasné výrobné kapacity navyše nestačia na uspokojenie rastúceho dopytu.
Aké ďalšie možnosti sú na obzore? Pri pohľade do budúcnosti sa do centra pozornosti dostávajú syntetické palivá. Tie môžu poháňať dieselové aj benzínové motory CO2 neutrálnym spôsobom. Syntetické palivá sa vyrábajú z vody a oxidu uhličitého pomocou elektrickej energie a sú dostupné buď ako plyn (Power-to-Gas, PtG), alebo ako kvapalina (Power-to-Liquid, PtL). Ich hlavnou nevýhodou je však extrémne energeticky náročný výrobný proces, ktorý v súčasnosti obmedzuje ich škálovateľnosť a ekonomickú životaschopnosť.
Spaľovacie motory na plynné palivá
Okrem alternatívnych kvapalných palív pre dieselové motory sa pre spaľovacie motory skúmajú aj plynné palivá, ako je metán a vodík. Obe palivá sú pri okolitej teplote a štandardnom tlaku plynné, čo znamená, že musia byť buď stlačené, alebo skvapalnené, aby dodali motoru dostatočnú energiu.
S použitím dostupných zdrojov spracoval:
doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc.
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
Viac sa dočítate v týždenníku Roľnícke noviny.
