Elektryfikacja niewątpliwie jest jedną z najważniejszych przemian społecznych, które zmieniły obraz wielu sektorów gospodarki w tym również rolnictwa. Energia elektryczna w rolnictwie wykorzystywana jest do różnych celów. Bez tego rodzaju energii gospodarstwa rolne w obecnych czasach nie mogłyby funkcjonować. Oświetlenie, ogrzewanie i chłodzenie, wentylacja, nawadnianie jak i szereg innych operacji (np. dój krów) wykonywanych w gospodarstwie nie może odbyć się bez elektryczności. Jednakże oprócz elektryczności w gospodarstwie wykorzystywana jest energia pochodząca z silników spalinowych. Jest ona niezbędna do napędu pojazdów samochodowych, ciągników rolniczych i maszyn samobieżnych takich jak kombajny i sieczkarnie.
Czy dotychczas napędzane silnikami spalinowymi ciągniki i maszyny mogą być elektryczne? Jak na razie nie jest to w pełni możliwe. Jednakże niektóre z maszyn i pojazdów będące na wyposażeniu gospodarstwa mogą być wyposażone w napęd elektryczny.
Co napędza elektryfikację w rolnictwie?
Zmiany klimatyczne do których przyczynia się również rolnictwo stały się przyczynkiem tego że rządy wielu krajów na świecie wprowadziły regulacje prawne dotyczące ochrony środowiska oraz zdrowia. Wyzwaniem dla rolników jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych zaś dla producentów ciągników i maszyn samobieżnych redukcja emisji spalin do poziomów określonych przez europejskie i amerykańskie normy Stage (Tier). Te natomiast stają się na tyle wyśrubowane że dotychczasowe konstrukcje silników nie będą w stanie owych norm spełnić. Rozwiązaniem tego problemu mogą paliwa alternatywne lub całkowicie inne konstrukcje silników. Jedną z alternatyw są silniki elektryczne.
Postępy w zakresie elektrycznych pojazdów oraz maszyn rolniczych
Postęp w zakresie elektryfikacji sprzętu rolniczego dotychczas napędzanego silnikami spalinowymi nie jest tak znaczny jak ma to miejsce w przypadku branży motoryzacyjnej. Jest to związane z faktem że w przypadku ciągników i maszyn rolniczych muszą one być wytrzymałe, wyposażone w najnowocześniejsze technologie i oferujące bardzo dobry komfort a zarazem powinny pracować bez dłuższych przerw. Spełnienie tych wyzwań nie jest takie proste. Jednakże do prób nad stworzeniem pojazdów i maszyn z napędem elektrycznym skłaniać producentów sprzętu rolniczego skłaniać mogą zalety jakie oferuje elektryczność.
Tradycyjne ciągniki i maszyny spalinowe emitują duże ilości dwutlenku węgla i innych szkodliwych substancji. Przejście na napęd elektryczny może znacząco zmniejszyć ślad węglowy rolnictwa. Wszakże inwestycja w maszyny elektryczne może być wyższa niż w przypadku sprzętu z tradycyjnym napędem to ich eksploatacja bywa tańsza. Ponadto energia elektryczna jest zazwyczaj tańsza niż paliwo. Silniki elektryczne wymagają mniej konserwacji niż motory spalinowe. Pojazdy i maszyny elektryczne mają prostszą konstrukcję z mniejszą liczbą ruchomych części, co prowadzi do mniejszej liczby możliwości wystąpienia problemów technicznych spowodowanych czynnikami takimi jak ekstremalne temperatury i tarcie, które mają wpływ na silnik spalinowy. W rezultacie nieoczekiwane naprawy stają się mniej prawdopodobne, a prace konserwacyjne są rzadsze.
Napędy elektryczne są cichsze niż jednostki spalinowe, co przekłada się na lepsze warunki pracy dla operatorów i mniejsze zakłócenia dla otoczenia i środowiska naturalnego.
zdj. firmowe Fendt
zdj. firmowe Farmtrac, Solectrac
zdj. firmowe New Holland
Co hamuje rozwój rolniczych „elektryków”?
Istotną barierą we wdrażaniu pojazdów i maszyn elektrycznych jest to że są obecnie znacznie droższe niż ich spalinowe odpowiedniki.
Kolejną barierą jest infrastruktura. Brak odpowiedniej liczby stacji ładowania na obszarach wiejskich może utrudniać codzienne korzystanie z takich maszyn.
Do zakupu elektrycznych maszyn i pojazdów zniechęcać może czas ich pracy oraz ładowania. Obecne baterie mają ograniczony czas pracy, co może być problematyczne podczas sezonów intensywnych prac rolniczych.
Nieobojętną barierą jest utylizacja baterii. Produkcja i recykling baterii litowo-jonowych wciąż budzą wątpliwości w kontekście ekologicznym.
Skąd brać energię dla elektryków?
Źródłem energii elektrycznej w gospodarstwie rolnym może być biomasa, biogaz, energia słoneczna oraz energia wiatrowa. Nowoczesnym podejściem do energetyki odnawialnej jako źródła energii elektrycznej jest agrofotowoltaika (agrowoltaika), która pozwala na połączenie upraw rolnych z produkcją energii słonecznej bez konieczności rezygnacji z powierzchni użytkowej.
Czy rolnictwo będzie w pełni elektryczne?
Przepisy i obawy dotyczące ochrony środowiska i zdrowia są siłą napędową elektryfikacji rolnictwa, jednakże równie ważne są inwestycje i postęp technologiczny. Podczas gdy w przeszłości nie można było elektryfikować maszyn i urządzeń rolniczych dzięki niedawnym innowacjom elektryczny sprzęt rolniczy jest obecnie realną opcją.
Napęd elektryczny staje się coraz bardziej konkurencyjny w stosunku do silników spalinowych, a wprowadzane przepisy i społeczna akceptacja wpłyną na korzyść elektryfikacji. Ostatnie wyzwania, które rozwiązują obecnie profesjonaliści, obejmują opracowanie infrastruktury ładowania i akumulatorów zdolnych do zasilania dużych maszyn rolniczych.
Kluczowe jest, aby energia pochodziła z odnawialnych źródeł energii (OZE) i była wykorzystywana bezpośrednio tam, gdzie jest wytwarzana.
Dzięki temu rolnictwo jeśli nie w pełni to w dużej mierze może być oparte na energii elektrycznej.