كهربة الآلات الزراعية: هل هذا هو السبيل الوحيد للخروج؟

مع التقدم التكنولوجي السريع، تبحث الزراعة عن أساليب جديدة أكثر استدامة، وتأتي كهربة الجرارات والآلات في طليعة هذه التغييرات. ولكن هل الكهرباء هي حقا الطريقة الوحيدة لتحقيق مستقبل زراعي أكثر كفاءة وصديقة للبيئة؟ في الواقع، العديد من مصادر الطاقة البديلة تستحق أيضًا دراسة متأنية. في مقال اليوم، سوف نستكشف أمثلة من العالم الحقيقي لفهم مزايا الكهرباء ومتى قد تكون الخيارات الأخرى مثل الوقود الحيوي أو الهيدروجين أكثر ملاءمة.

كهربة. إنها كلمة طنانة تشكل مستقبل الآلات الزراعية، لدرجة أن عدم اعتماد الكهرباء يبدو خارج المسار الصحيح. ولكن هل هذا حقا هو الخيار الوحيد؟ هل تشير اتجاهات التكنولوجيا والسوق اليوم إلى أن المحركات التقليدية على وشك التخلص التدريجي؟ ما هي الخيارات المتاحة للشركات التي ترغب في استخدام معدات ذات انبعاثات صفرية أو قريبة من الصفر؟

تحدي العمليات الميدانية

أحدثت كهربة الزراعة بعض التغييرات. في الوقت الحاضر، يمكن للآلات المدمجة أن تعمل بفعالية على الكهرباء، ولكن بالنسبة للآلات الكبيرة الموجودة في الموقع، فإن الكهربة الكاملة ليست خيارًا واقعيًا بعد. وحتى مع افتراض حدوث تحسينات في نطاق البطارية وسرعة الشحن، فإنه لا يزال من الصعب على الآلات الكبيرة التحول بالكامل إلى الكهرباء. وقد جعل هذا العديد من المزارعين والمقاولين يتساءلون عما إذا كان الاستثمار في تكنولوجيا الطاقة "الخضراء" يستحق العناء، نظراً لارتفاع تكلفته.

الكهرباء فعالة، ولكنها ليست كلية القدرة

من أجل فهم أفضل لدور الكهرباء في الزراعة، نحتاج إلى فهم الأنواع المحددة من الآلات، والعمل الذي تقوم به، والبيئة التي تعمل فيها. على مر السنين، نجح المصنعون في إطلاق محركات مدمجة مثل الرافعات الشوكية التلسكوبية والأدوات الكهربائية (الجر والمحمولة)، والتي لقيت ترحيبًا حارًا من قبل السوق. ويمكن أن يعزى هذا النجاح إلى ثلاثة عوامل: تم التحقق من صحة هذه التقنيات بشكل كامل، ويتم تقديم نماذج جديدة تدريجياً، ويقوم المصنعون بتوجيه العملاء لاتخاذ قرارات حكيمة وفعالة من حيث التكلفة.

خفض الانبعاثات من خلال الأساليب التكنولوجية المتنوعة

يعد انتقال الآلات الزراعية والقطاعات الصناعية إلى الكهرباء أمرًا بالغ الأهمية لتقليل الانبعاثات. ومع ذلك، لا يمكن تحقيق هذا الهدف من خلال استخدام المحركات الكهربائية فقط. وفي الواقع، يمكن تحقيق نتائج أفضل من خلال أساليب تكنولوجية متنوعة، بما في ذلك تطوير وتحسين التقنيات الحالية. يستخدم العديد من مصنعي الآلات الزراعية بالفعل العديد من التقنيات التي تبدو أقل تقدمًا ولكنها تم اختبارها بالكامل والمتاحة للشركات لاستخدامها.

الرافعة الشوكية ذات الذراع التلسكوبية تقود هذا الاتجاه

كانت الصناعة الزراعية والصناعية من أوائل الصناعات التي اعتمدت هذه الطريقة، بدءًا من الرافعات الشوكية التلسكوبية - وهي آلات مناسبة بشكل خاص للكهرباء. أطلقت العديد من الشركات المصنعة نماذج كهربائية مدمجة ومخصصة، بدلاً من مجرد استخدام إصدارات محركات الاحتراق الداخلي. في بعض التطبيقات، يسمح التحول إلى الكهرباء باستخدام بطاريات الرصاص الحمضية البسيطة التي يمكن إعادة تدويرها بشكل كبير ولها تأثير ضئيل على البيئة. وفي حالات أخرى، يمكن استبدال نظام البطارية سريع التحرير خلال خمس دقائق، مما يضمن دورة تشغيل أطول دون تأخير الشحن. الإلهام لطريقة التصميم هذه يأتي من صناعة الرافعات الشوكية.

لوجستيات شحن المزرعة

بالنسبة للجرارات المدمجة، خاصة تلك المستخدمة في مزارع الكروم والبساتين وصيانة التخضير الحضري أو على جانب الطريق، يمكن شحنها بسهولة حتى في مواقع العمل العادية. ولكن بالنسبة للآلات الكبيرة، فإن التكنولوجيا الحالية ليست قادرة بعد على دعم عملية الشحن المريحة بنفس القدر. فكر في استخدام إعداد بطارية بقدرة 250 كيلووات في الساعة مع طاقة قصوى تبلغ 150 كيلووات وإخراج مستمر يبلغ حوالي 100 كيلووات. إذا لم يكن هناك شاحن عالي السعة في الموقع يمكنه الشحن في غضون ساعات قليلة، فسيكون من الصعب الحفاظ على وقت تشغيل يتراوح من 4 إلى 5 ساعات (حسب الاستخدام). يتطلب هذا النوع من الإعداد أيضًا توصيلات كهربائية قوية لدعم هذا المستوى من الطلب.

جرار مدمج: حل كهربائي مفيد

لفهم الوضع الحالي للكهرباء بشكل أفضل، يمكننا تقسيم السوق إلى فئتين. الأول يشمل الآلات الزراعية المدمجة، التي يكون فيها الكهربة منطقيا، في حين يشمل الثاني الآلات الزراعية الكبيرة، والتي يصعب التكيف مع احتياجات معظم المؤسسات إلا في ظروف خاصة للغاية.

من المؤكد أن الكهرباء لها مستقبل في سوق الآلات الزراعية. يبحث المصنعون، وخاصة المتخصصين في الآلات المخصصة لمهام محددة مثل الرفع والمناولة، عن حلول بديلة، وقد تم بالفعل استخدام بعضها. تظهر باستمرار سيناريوهات تشغيلية جديدة.

يبدو أن الكهرباء هي الاتجاه الرئيسي لمستقبل الآلات الزراعية، لدرجة أن أولئك الذين لا يعتمدون الحلول الكهربائية قد يتخلفون عن الركب. ولكن هل هذا حقا هو السبيل الوحيد للخروج؟ هل تدعم التكنولوجيا الحالية وظروف السوق فكرة التخلص التدريجي الكامل من المحركات التقليدية قريبًا؟ ما هي الخيارات البديلة المتاحة للشركات التي ترغب في استخدام آلات ذات انبعاثات صفرية أو قريبة من الصفر؟

ماذا عن الهيدروجين؟

في الوقت الحاضر، محركات الهيدروجين ليست مجدية بشكل خاص. على الرغم من أنه يمكن تعديل بعض محركات الديزل لتعمل بالهيدروجين، إلا أن إنتاج الهيدروجين يتطلب طاقة كثيفة وغير فعال. بالإضافة إلى ذلك، تطرح الهدرجة تحديات تشغيلية كما أن كفاءتها الإنتاجية المنخفضة حاليًا تجعلها أقل جدوى كوقود بديل - حتى بالنسبة لخلايا الوقود، عند استخدام الهيدروجين كوقود، يمكن أن تتجاوز كفاءتها التشغيلية 95%.

الطريق إلى الأمام

قد تكون الخطوة العملية الأولى هي استبدال الآلات القديمة بنموذج جديد معتمد لاستخدام وقود الزيوت النباتية المهدرجة (HVO)، والذي يمكن أن يقلل الانبعاثات بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بمحركات الديزل في المرحلة الخامسة.

HVO هو وقود البارافين المتجدد، المعروف أيضًا باسم "الديزل الاصطناعي" و"الديزل المتجدد". يتم إنتاجه باستخدام الزيت النباتي أو الزيت الحيواني المستخرج من مخلفات صناعة اللحوم والأسماك. على عكس وقود الديزل الحيوي، لا يستخدم الزيت النباتي (HVO) الموارد الزراعية ولا يسبب إزالة الغابات لأنه يتم الحصول عليه من مواد عضوية. ويمكن استخدامه في أي مكان يتم فيه استخدام الديزل اليوم، مما يقلل الكمية الإجمالية لثاني أكسيد الكربون. وفقًا للمواد الخام المستخدمة في إنتاج الزيوت النباتية المهدرجة، يمكن تحقيق ما يصل إلى 90% من الانبعاثات. بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع معظم أنواع وقود الديزل التقليدية، يحتوي الزيت النباتي النباتي على نسبة كبريت منخفضة للغاية، كما أن استخدام الزيت النباتي يمكن أن يقلل من انبعاثات عوادم المركبات. يستخدم الديزل الاصطناعي على نطاق واسع في محطات الوقود في شمال أوروبا، وأصبح وقود الجيل القادم. إنه خالٍ من الوقود الأحفوري بنسبة 100% وقابل لإعادة التدوير بنسبة 100%.

يمكن توزيع ومعالجة وتخزين وقود HVO مثل أي وقود تقليدي. سواء كان نقيًا أو هجينًا، يمكن استخدامه لأي محرك Kohler، سواء كان محركًا مبردًا بالسائل من خطوط أنابيب KDI وKDW أو محركًا مبردًا بالهواء من خطوط أنابيب KD. بالإضافة إلى ذلك، ليست هناك حاجة لتغيير خطة الصيانة ويتم تطبيق شروط الضمان الأوروبية العادية.

المؤلف: الشبكة العالمية للآلات الزراعية

المصدر: شبكة أخبار الآلات الزراعية