Επιμέλεια: Κωνσταντίνος Καζαντζής1, Θεόδωρος Καθρέπτης2
Η προσδοκία μείωσης εκπομπών αερίων θερμοκηπίου και ιδιαίτερα CO2, στρέφει το παγκόσμιο (και φυσικά και της Ε.Ε.) ενδιαφέρον απανθρακοποίησης και στον τομέα των γεωργικών μηχανημάτων, με στόχο την εξοικονόμηση εκπομπών 357 εκατομμυρίων τόνων CO2 βάσει μελέτης της εταιρείας συμβούλων McKinsey&Co.
Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή (EC), οι εκπομπές που αποδίδονται στην ευρωπαϊκή παραγωγή τροφίμων (γεωργία, δασοκομία και ιχθυοκαλλιέργεια συνολικά) για το 2019 ήταν 463 εκατομμύρια τόνοι ισοδύναμου CO2, εκ των οποίων 77 εκατομμύρια τόνοι ισοδύναμου CO2 είναι άμεσες εκπομπές ενέργειας από μηχανές εσωτερικής καύσης. Γι’ αυτό έχει εκπονήσει το πακέτο μέτρων, γνωστό ως ”Fitfor 55”, που θα προβλέπει ενιαίους ειδικούς φόρους κατανάλωσης στο γεωργικό ντίζελ για ολόκληρη την ευρωπαϊκή επικράτεια, με στόχο την αποθάρρυνση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων.
Η κυβέρνηση Μπάιντεν, στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού, σκοπεύει να δημιουργήσει μεγάλες υποδομές για τη φόρτιση ηλεκτρικών αγροτικών οχημάτων, κυρίως των τόσο αγαπημένων στο αμερικανικό κοινό (όχι μόνο των αγροτών) pick-ups, καθώς και νέων ηλεκτρικών γεωργικών ελκυστήρων. Η άλλη άποψη περί μηχανών γεωργικών μηχανημάτων με οικολογικό πρόσημο, προέρχεται από την RFA (RenewableFuelsAssociation / Ένωση Ανανεώσιμων Πηγών Καυσίμων των Η.Π.Α.) που πιστεύει ότι ένας ελκυστήρας που κινείται με αιθανόλη είναι «πιο πράσινος» από έναν 100% ηλεκτρικό, λαμβάνοντας υπόψη το καθαρό ισοζύγιο εκπομπών CO2 ολόκληρου του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι εναλλακτικές ιδέες και εφαρμογές στην κίνηση γεωργικών ελκυστήρων προς αντικατάσταση του ορυκτού πετρελαίου, αυτή τη στιγμή είναι:
ΒιοντίζελHvo. Πρόκειται για βιοντίζελ από υδρογονωμένο φυτικό έλαιο. Η Βρετανική κατασκευαστική εταιρείαJcb έχει αναπτύξει μια σειρά μηχανημάτων συμβατών με καθαρό Hvo. Στην πραγματικότητα, το βιοντίζελHvo είναι χημικά πανομοιότυπο με το ντίζελ, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας χωρίς τροποποιήσεις στους υπάρχοντες κινητήρες. Από την άλλη πλευρά, η παραγωγή Hvo απαιτεί εγκαταστάσεις που μπορούν να εγγυηθούν μόνο ισχυρές οικονομικά εταιρείες (που είναι ελάχιστες), επομένως η χρήση της Hvo δεν εγγυάται την ενεργειακή ανεξαρτησία του αγρότη.
Βιοντίζελ Fame (μεθυλεστέρας λιπαρών οξέων). Η παραγωγή του είναι σχετικά εύκολη αλλά απαιτεί 10% μεθανόλη. Σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες υπάρχουν μεγάλες γραφειοκρατικές απαιτήσεις για την απόκτηση αδειών αγοράς και κατοχής μεθανόλης, κάτι που δυσχεραίνει την παραγωγή του.
Εξευγενισμένο φυτικό έλαιο. Τα φυτικά έλαια είναι λίγο πολύ τα ίδια από ενεργειακής άποψης, έχοντας χαμηλότερη θερμογόνο δύναμη πολύ κοντά σε αυτή του πετρελαίου. Ωστόσο, διαφέρουν πολύ από φυσική και χημική άποψη, ιδίως λόγω του υψηλού ιξώδους τους σε χαμηλές θερμοκρασίες, παράγοντας που περιορίζει την απρόσκοπτη εφαρμογή τους σε ντιζελοκινητήρες. Το κραμβέλαιο είναι το λιγότερο παχύρρευστο και από πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στη Γερμανία, σε αρκετό αριθμό συμβατικών τρακτέρ μπορεί να χρησιμοποιηθεί με καλά αποτελέσματα όσον αφορά την ισχύ, τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και την ποιότητα των εκπομπών, χωρίς τροποποιήσεις στον κινητήρα.
Βιομεθάνιο (ή φυσικό αέριο, όπως πρόσφατα άρχισε να κατατάσσεται). Η μετατροπή πετρελαιοκινητήρων σε κινητήρες διπλού καυσίμου πετρελαίου συν φυσικό αέριο (ή βιομεθάνιο) είναι μια σχετικά εύκολη λειτουργία και υπάρχουν ήδη εξειδικευμένα συνεργεία και κιτ για να μπορεί να ολοκληρωθεί με σχετικά χαμηλό κόστος. Το τεχνικό πρόβλημα που πρέπει να λυθεί είναι η χαμηλότερη απόδοση του κινητήρα που έχει μετατραπεί, σε σύγκριση με αυτόν ενός κινητήρα ειδικά σχεδιασμένου να λειτουργεί με φυσικό αέριο. Επιπλέον, η ενεργειακή πυκνότητα του συμπιεσμένου μεθανίου είναι μικρότερη από αυτή του πετρελαίου, με αποτέλεσμα να μειώνεται σημαντικά ο αριθμός των ωρών εργασίας μεταξύ δύο «γεμισμάτων». Στους κινητήρες διπλού καυσίμου, η κατανάλωση πετρελαίου μειώνεται, αλλά δεν μηδενίζεται, ενώ η απόδοση του κινητήρα πέφτει ελαφρά σε σύγκριση με τη λειτουργία μόνο με πετρέλαιο. Η εταιρεία NewHolland έχει αναπτύξει ένα γεωργικό ελκυστήρα 100% μεθανίου, το μοντέλο T6, το οποίο προσφέρει τις ίδιες επιδόσεις με το αντίστοιχο μοντέλο πετρελαίου.
Υδρογόνο. Καταρχήν, είναι ένας ενεργειακός φορέας που μπορεί να παραχθεί εύκολα, π.χ. από φωτοβολταϊκά πάνελ. Πέρα από το πώς παράγεται το υδρογόνο, υπάρχουν τρεις τρόποι χρήσης του:
Με κινητήρα διπλού καυσίμου. Η εταιρεία NewHolland έχει αναπτύξει ένα πρωτότυπο εξοπλισμένο με κινητήρα ντίζελ που τροφοδοτείται από μείγμα ντίζελ και υδρογόνου, σε μεταβλητές αναλογίες που διαχειρίζεται μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, ανάλογα με την απαιτούμενη ισχύ.
Με κινητήρα εσωτερικής καύσης ειδικά σχεδιασμένου να λειτουργεί με υδρογόνο. Η εταιρεία Jcb έχει ήδη αναπτύξει ένα μοντέλο. Δεδομένης της μικρής ενεργειακής πυκνότητας του υδρογόνου, δεν είναι σαφές ποια είναι η εμβέλεια αυτού του τρακτέρ.
Με κυψέλες καυσίμου και ηλεκτροκινητήρα. Το μοντέλο EOX, που παράγεται από την εταιρεία H2Trac BV αναπτύχθηκε στην Ολλανδία, επανασχεδιάζοντας την ιδέα του τρακτέρ από την αρχή. Η πρόθεση των κατασκευαστών αυτού του πρωτοτύπου είναι να παράγουν υδρογόνο στο σπίτι με ανεμόμυλους και ηλιακούς συλλέκτες. Είναι ένα ασυνήθιστο μηχάνημα, εννοιολογικά ενδιαφέρον, αλλά οι δηλώσεις των κατασκευαστών τους για τα πιθανά οφέλη είναι προς το παρόν συγκεχυμένες.
Υβριδικοί γεωργικοί ελκυστήρες
Υβριδικός πετρελαίου. Αρκετά μοντέλα λίγο πολύ συμβατικών υβριδικών ελκυστήρων πετρελαίου κυκλοφορούν ήδη στην αγορά. Το πλεονέκτημα του υβριδικού γεωργικού ελκυστήρα είναι η μεγαλύτερη συνολική απόδοση, επειδή επιτρέπει τη διατήρηση του κινητήρα στις βέλτιστες στροφές και τη διαχείριση της ζήτησης ισχύος από την μπαταρία. Όμως, καταναλώνει πετρέλαιο και εκπέμπει CO2 όπως κάθε άλλος ελκυστήρας.
Υβριδικός μεθανίου. Η Λιθουανική εταιρεία Auga έχει αναπτύξει έναν υβριδικό γεωργικό ελκυστήρα με κινητήρα ειδικά σχεδιασμένο για να λειτουργεί με φυσικό αέριο. Αντί για τη συνηθισμένη δεξαμενή συμπιεσμένου αερίου, ο λιθουανικός ελκυστήρας είναι εξοπλισμένος με εναλλάξιμα φυσίγγια αερίου για ελαχιστοποίηση του χρόνου ανεφοδιασμού.
Ηλεκτρικός γεωργικός ελκυστήρας μπαταρίας. Είναι το πιο επιθυμητό «τρακτέρ του μέλλοντος» και προωθείται από την οικολογική ιδεολογία. Η εταιρεία John Deere έχει ήδη μια σειρά από 100% ηλεκτρικά γεωργικά μηχανήματα σε παραγωγή. Η χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών ρεύματος περιορίζει τις ηλεκτρικές εφαρμογές σε μικρές μηχανές για συγκεκριμένες διεργασίες, όπως το κούρεμα χόρτου και η διανομή φυτοπροστατευτικών προϊόντων. Ο ελκυστήρας με φουτουριστικές γραμμές, ελεγχόμενος μέσω δορυφόρου χωρίς οδηγό, και με εκπληκτική ισχύ 400 kW τροφοδοτείται αυτή τη στιγμή όμως μέσω καλωδίου!
Συμπερασματικά
Τα βιοκαύσιμα είναι η πιο άμεση και φθηνότερη εναλλακτική του αγροτικού πετρελαίου. Το βασικό εμπόδιο στη μαζική χρήση τους είναι καθαρά ιδεολογικό/γραφειοκρατικό, γιατί στην πραγματικότητα εμποδίζει την παραγωγή και κατανάλωσή τους από τους ίδιους τους καλλιεργητές, για την αποφυγή της εξάρτησης από τις μεγάλες βιομηχανίες.
Η εξάπλωση των ηλεκτρικών κινητήρων σκοντάφτει προς το παρόν στο γεγονός σε θέματα ισχύος και ικανοποιητικής διάρκειας ζωής και απόδοσης των μηχανημάτων.
Κάποια στιγμή στο όχι πολύ μακρινό μέλλον, όταν το επιτρέψει και η σταθεροποίηση της σχετικής τεχνολογίας, η στροφή της αγοράς γεωργικών ελκυστήρων της Ε.Ε. θα είναι σε έναν εκ των προαναφερόμενων τρόπων.
1: ΕΛ.Γ.Ο. ”ΔΗΜΗΤΡΑ”, Ινστιτούτο Γενετικής Βελτίωσης και Φυτογενετικών Πόρων, Τμήμα Φυλλοβόλων Οπωροφόρων Δένδρων Νάουσας
2: Γεωπόνος, Φλαμουριά Πέλλας
Πηγή: https://giorgoskatsadonis.blogspot.com/
 ενδιαφέρον απανθρακοποίησης και στον τομέα των γεωργικών μηχανημάτων, με στόχο την εξοικονόμηση εκπομπών 357 εκατομμυρίων τόνων CO2 βάσει μελέτης της εταιρείας συμβούλων McKinsey&Co.){kind=link}