Δεν είναι μόνο τα τρακτέρ. Η ηλεκτροκίνηση εξαπλώνεται τώρα σταδιακά στον εξοπλισμό, καθιστώντας τον πιο αποτελεσματικό, ακριβή και ασφαλή, για έναν όλο και πιο βιώσιμο και τεχνολογικά προηγμένο τομέα.
Η μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων είναι μία από τις κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο γεωργικός τομέας σήμερα. Στο πλαίσιο αυτό, ο ηλεκτροκίνηση των γεωργικών μηχανημάτων, τόσο των ελκυστήρων όσο και του εξοπλισμού εργασίας, αντιπροσωπεύει έναν από τους πιο ελπιδοφόρους τεχνολογικούς ακρογωνιαίους λίθους, τόσο για τη μείωση των άμεσων όσο και των έμμεσων εκπομπών όσο και για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης, του επιχειρησιακού ελέγχου και της άνεσης των φορέων εκμετάλλευσης.
Αυτό που μέχρι πρόσφατα φαινόταν ως μια ενδιαφέρουσα, αν και απλώς πειραματική, προοπτική έχει γίνει πλέον μια τεχνική και εμπορική πραγματικότητα, με την εμφάνιση των πρώτων ηλεκτρικών ελκυστήρων και την ανάπτυξη μεγάλων ερευνητικών έργων που στοχεύουν στην ανάπτυξη ηλεκτρικών μηχανημάτων εργασίας. Η αντικατάσταση των μηχανικών και υδραυλικών εξαρτημάτων με ηλεκτρικούς ενεργοποιητές επιτρέπει τον πιο ακριβή και συνεχή έλεγχο της ταχύτητας και της ροπής των κινούμενων μερών, ανοίγοντας το δρόμο για νέα χαρακτηριστικά που σχετίζονται στενά με τη γεωργία ακριβείας και την επεξεργασία μεταβλητού ρυθμού. Επιπλέον, τα ηλεκτρικά συστήματα επιτρέπουν την καλύτερη ενσωμάτωση με τους αισθητήρες, τα συστήματα ελέγχου και αυτοματισμού, μειώνοντας παράλληλα τον θόρυβο, τους κραδασμούς και την ανάγκη συντήρησης.
Παρά τα αναμφισβήτητα αυτά πλεονεκτήματα, η εξάπλωση της ηλεκτροκίνησης στη γεωργία έχει ιστορικά παρεμποδιστεί από την ανάγκη υψηλής ισχύος και τη δυσκολία προμήθειας εξοπλισμού με μεγάλες ποσότητες ενέργειας για μεγάλες περιόδους. Για μεγάλο χρονικό διάστημα αυτό σήμαινε ότι η προσοχή επικεντρώθηκε σχεδόν αποκλειστικά στην αντικατάσταση ή/και στην ενσωμάτωση κινητήρων ντίζελ σε ελκυστήρες με ηλεκτρικά, ενώ η ηλεκτροκίνηση μηχανημάτων εργασίας παρέμεινε περιορισμένη σε πρωτότυπα ή συγκεκριμένες εφαρμογές (όπως η ηλεκτρική λειτουργία των διανομέων σε τρυπάνια ακριβείας ή η ρύθμιση της χοάνης των φυγοκεντρητών φυγοκέντρησης).
Καινοτομίες από το παρελθόν. Είναι πάντα ενδιαφέρον να σημειωθεί πώς ακόμη και οι πιο πρόσφατες και φουτουριστικές καινοτομίες προέρχονται συχνά από τις γνώσεις που σταχυολογήθηκαν πριν από πολύ καιρό, οι οποίες σε ορισμένες περιπτώσεις έφτασαν ακόμη και στο πρωτότυπο στάδιο. Ο ηλεκτρικός τρακτέρ είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού. Λαμβάνοντας υπόψη μόνο το ιταλικό τοπίο, η δεκαετία του 1930 είδε την ανάπτυξη ευφυέντιτων και αρχικών λύσεων, όπως φορτηγά και αυτοκίνητα με φυσικό αέριο, τα οποία δεν περιορίζονταν στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας αλλά επηρέασαν και τον γεωργικό τομέα. Στον τομέα των ελκυστήρων, δημιουργήθηκαν μοντέλα (τόσο και τροχιωμένοι) που τροφοδοτούνται από ηλεκτροκινητήρες που συνδέονται μέσω πολύ μεγάλων καλωδίων (με έναν κύλινδρο τυλίγματος που συνδέεται με το ελκυστήρα) σε σταθερά σημεία ισχύος στην άκρη του πεδίου.
Ακόμη και για τα μηχανήματα εργασίας δεν έλειψαν οι καινοτόμες προτάσεις οι οποίες, για την εποχή κατά την οποία εισήχθησαν – η μεταπολεμική περίοδος – μπορούν να θεωρηθούν αποφασιστικά πρωτοποριακές. Ένα σημαντικό παράδειγμα με αυτή την έννοια χρονολογείται από το 1954, το έτος κατά το οποίο δημιουργήθηκε το αμερικανικό τρακτέρ Farmall 450 IH. Το όχημα ήταν εξοπλισμένο με έναν εναλλάκτη με στροφαλοφόρο, ικανό να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια για εξοπλισμό 12,5 kW στα 220 V, αντικαθιστώντας τα παραδοσιακά μηχανικά κιβώτια με βάση το PTO με άξονα κάρτας. Η έννοια πίσω από αυτή τη λύση εξακολουθεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική σήμερα: οι ηλεκτροκινητήρες είναι στην πραγματικότητα γνωστοί για πολύ υψηλή απόδοση υπό οποιεσδήποτε συνθήκες φορτίου και η εξάλειψη του άξονα PTO προσφέρει σαφή οφέλη όσον αφορά τη συνολική απόδοση του ελκυστήρα και φυσικά χωρίς τους μηχανικούς κινδύνους που σχετίζονται με τη χρήση αυτού του εξάρτημου.
Γενικότερα, η τάση που κερδίζει σταδιακά έδαφος είναι αυτή της δυνατότητας ανάπτυξης πλήρως ηλεκτροκίνητου εξοπλισμού. Το κύριο εμπόδιο σε αυτό ήταν (και εξακολουθεί να παραμένει) η δυνατότητα αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας στον ελκυστήρα, σε επαρκή χωρητικότητα για την τροφοδοσία επίσης του εξοπλισμού εργασίας. Παράλληλα, έχει αναπτυχθεί ένα ηλεκτρικό πρότυπο υψηλής ισχύος για γεωργικά και δασικά μηχανήματα (ISO: ISO 23316-1:122), το οποίο ορίζει ένα ρυάκι ισχύος έως 150 kW, που λειτουργεί με τάσεις 700 V DC ή 480 V AC.
Το έργο MarcEL που χρηματοδοτείται από την περιοχή του Πεδεμόντιου. Σε εθνικό επίπεδο, ένα από τα έργα που έχει επενδύσει σε μεγάλο βαθμό σε αυτή την κατεύθυνση είναι ένα που ονομάζεται MarcEL (Electric Agricultural Machinery, https://www.pro-logic.it/marcel), συγχρηματοδοτούμενο από την περιοχή του Πιεμόντε και αναπτύχθηκε χάρη στη συμμετοχή 17 εταίρων, συμπεριλαμβανομένων πανεπιστημίων, ερευνητικών κέντρων και τοπικών επιχειρήσεων. Στο πλαίσιο του έργου, έχουν αναπτυχθεί και δοκιμαστεί δύο διαφορετικές εξωτερικές γεννήτριες για τους ελκυστήρες.
Το πρώτο είναι σε θέση να παρέχει έως και 50 kW ισχύος DC σε 700 V για εξοπλισμό οδήγησης που απαιτεί μεσαία υψηλή ισχύ. το δεύτερο, ωστόσο, προορίζεται για εφαρμογές χαμηλής έως μέσης ισχύος, έως και 10 kW, που λειτουργούν σε τάση 48 V DC. Και στις δύο περιπτώσεις, οι γεννήτριες τοποθετούνται στη θέση του μπροστινού έρματος και οδηγούνται από το μηχανικό PTO του ελκυστήρα.
Μεταξύ των μηχανημάτων που αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια του έργου είναι ένας ρυμουλκούμενος μαθητής από τη Φοντάνα του Κρεσεντίνο (Βερτσέλι), για την τοποθέτηση υδραυλικών γραμμών σε οικόπεδα. Σε αυτή την περίπτωση, το ύψος της λεπίδας και το σύστημα ρύθμισης κλίσης, σύμφωνα με τις αναλογίες σχεδιασμού, ελέγχεται αυτόματα από ένα ζεύγος δεκτών λέιζερ, ένας από τους οποίους είναι στατικός, ο οποίος λειτουργεί ως αναφορά για το σύστημα τοποθέτησης του διαβαθμοδότημα.
Η θέση της λεπίδας ρυθμίζεται από δύο γραμμικούς ενεργοποιητές βίδας που οδηγούνται από δύο κινητήρες χωρίς βούρτσες μέσω ενός επικυκλικού μειωτή. Το σύστημα ελέγχου λέιζερ ελέγχει αυτόματα τους κινητήρες χωρίς βούρτσα, εφαρμόζοντας έναν βρόχο ελέγχου θέσης που αναφέρεται στο επίπεδο που παράγεται από τον εκπομπή λέιζερ. Οι πειραματικές δοκιμές που διεξήχθησαν έχουν δείξει σημαντική μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υδραυλικά συστήματα, κυρίως λόγω της μεγαλύτερης ενεργειακής απόδοσης.
Ένα άλλο κομμάτι των μηχανημάτων που αναπτύχθηκε ως μέρος του έργου και τώρα είναι έτοιμο για εμπορευματοποίηση είναι ένα αποσμητικό φύλλων αμπελώνα από την περιοχή Pianello Val Tidone (Piacenza). Οι συσκευές κοπής και ελέγχου θέσης του τροφοδοτούνται από 48 V ηλεκτροκινητήρες. Οι πειραματικές δοκιμές έχουν δείξει ότι η κατανάλωση ενέργειας είναι περίπου πέντε φορές χαμηλότερη από την αντίστοιχη υδραυλική λύση, ενώ η ταχύτητα προσέγγισης/απόστασης του κεφαλιού είναι 50% μεγαλύτερη. Επιπλέον, η μηχανή προσφέρει εξαιρετικά ακριβή έλεγχο της έντασης αποφυλάκισης και επιτρέπει την άμεση αντιστροφή της κατεύθυνσης της περιστροφής των κυλίνδρων, διευκολύνοντας την εκδίωξη τυχόν συντριμμιών.
Μια άλλη ενδιαφέρουσα λύση που προτείνεται από τους κατασκευαστές είναι το τσεκούρι από το Fradent του Osasco (Turin), το οποίο επιτρέπει τη συνεχή και ανεξάρτητη διακύμανση της ταχύτητας του ρότορα, το πλάτος λειτουργίας και τη γωνία της εμφάνισης του μηχανήματος σε σχέση με το έδαφος, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η λειτουργία τόσο από την άποψη της ενέργειας όσο και της ποιότητας.
Άλλος εξοπλισμός εργασίας, όπως μια σχοινιά από το Fissore του Cavallermaggiore (Cuneo) και ένας ψεκαστήρος διασκελισμού από το Dragone του Castagnole Lanze (Asti), αναπτύχθηκαν επίσης ως μέρος του έργου, πιστοποιώντας όχι μόνο το αυξανόμενο ενδιαφέρον για την ηλεκτροκίνηση στη γεωργία αλλά και στην ευελιξία των διαθέσιμων γεννητριών, ικανών να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες ενός ευρέος φάσματος εξοπλισμού.
Πηγή: mondomacchina περιοδικό
