जर्मन अभियंत्यांनी कृषी ट्रॅक्टरमध्ये हायड्रोजन साठवण्यासाठी एक अभिनव संकल्पना विकसित केली आहे. छतावर किंवा केबिनखाली दाबाच्या टाक्या जोडण्याऐवजी, प्रस्ताव मशीनच्या पोकळ चाकांच्या अंतर्गत जागेचा शोध घेतो. हा दृष्टीकोन उपकरणांच्या कार्यक्षमतेशी तडजोड न करता दैनंदिन कामकाजात अधिक स्वायत्ततेची अनुमती देऊन जागा आणि वजन मर्यादांचे निराकरण करण्याचा प्रयत्न करतो.
हा प्रकल्प शेतीतील पर्यायी इंधनाच्या संक्रमणामध्ये आवर्ती आव्हानाचा सामना करतो. ट्रॅक्टरचा वापर करण्यायोग्य आवाज मर्यादित असतो आणि प्रत्येक अतिरिक्त किलोग्रॅम हायड्रोजन मशीनच्या शिल्लक आणि एकूण कार्यक्षमतेवर परिणाम करतो. चाकांमध्ये स्टोरेजचे पुनर्वितरण करून, अभियंते शरीरातील इतर घटक किंवा अवजारांसाठी जागा मोकळी करतात, तसेच वजन गुरुत्वाकर्षण केंद्राच्या जवळ आणतात.
- कृषी ट्रॅक्टरच्या चाकांची मजबूत रचना असते ज्यामध्ये लक्षणीय अंतर्गत खंड असतो.
- ही जागा भार सहन करण्याच्या क्षमतेमध्ये हस्तक्षेप न करता दाब जलाशयांना सामावून घेऊ शकते.
- हायड्रोजनच्या फिरत्या घटकांमध्ये सुरक्षित हस्तांतरणासाठी एकीकरणासाठी तांत्रिक उपाय आवश्यक आहेत.
Fendt Helios सारख्या प्रोटोटाइपमध्ये सध्याची स्टोरेज आव्हाने
Fendt Helios प्रोटोटाइप, लोअर सॅक्सनी येथील H2Agrar प्रकल्पाचा भाग म्हणून विकसित केले गेले आहेत, पाच छतावर बसवलेल्या संकुचित हायड्रोजन टाक्या वापरतात. प्रत्येक टाकी 700 बार पर्यंत 4.2 किलोग्रॅम हायड्रोजन साठवते, एकूण प्रति भरण सुमारे 21 किलोग्रॅम. हे कॉन्फिगरेशन केलेल्या कार्यावर अवलंबून, फील्डमध्ये पाच ते आठ तासांच्या दरम्यान ऑपरेशन करण्याची परवानगी देते.
100 kW चा इंधन सेल हायड्रोजनला विजेमध्ये रूपांतरित करतो, 25 kWh बॅटरीद्वारे समर्थित आहे. प्रणाली 100 kW इलेक्ट्रिक ट्रॅक्शन मोटर आणि सहायक घटकांना सामर्थ्य देते. चाचण्या दर्शवितात की विविध कृषी क्रियाकलापांमध्ये समान उर्जा असलेल्या पारंपारिक डिझेल ट्रॅक्टरची कार्यक्षमता समतुल्य आहे.
स्वायत्ततेची वर्तमान मर्यादा अधिक कार्यक्षम पर्याय शोधण्यास प्रवृत्त करते. सीलिंग टाक्या सध्याच्या कॉन्फिगरेशनमधील व्यावहारिक कमाल दर्शवतात, जागेची कमतरता पूर्णपणे न सोडवता.
तांत्रिक उपाय म्हणून चाकांमध्ये टाक्यांचे एकत्रीकरण
चाकांना टाक्यांमध्ये रूपांतरित करण्याची कल्पना अशा संरचनांचा फायदा घेते जी सध्या केवळ यांत्रिक आणि लोकोमोशन फंक्शन्स देतात. अभियंते रोटेशन आणि सतत तणावाखाली अखंडता राखण्यास सक्षम अंतर्गत जलाशयांसह चाकांची रचना करण्याच्या शक्यतेचे मूल्यांकन करत आहेत. या कॉन्फिगरेशनसाठी दबाव व्यवस्थापन आणि सुरक्षित इंधन भरण्यासाठी प्रगत प्रणालीची आवश्यकता असेल.
H2Agrar प्रकल्पाचे भागीदार, TU Braunschweig सारख्या संस्थांसह, विविध टाकीचे पर्याय आणि परिमाणांचे विश्लेषण करतात. हायड्रोजनची उर्जा घनता प्रति व्हॉल्यूम डिझेलपेक्षा कमी राहते, अगदी उच्च दाबावरही, ज्यामुळे मशीनमधील प्रत्येक उपलब्ध सेंटीमीटर ऑप्टिमाइझ करणे आवश्यक होते.
Röchling Engineering Plastics सारख्या कंपन्या उच्च-दाब कंटेनरसाठी कार्बन फायबर प्रबलित सामग्रीमध्ये कौशल्याचे योगदान देतात. चाकांचा दृष्टीकोन सध्याच्या प्रोटोटाइपमध्ये पाळलेल्या मर्यादांवर मात करण्यासाठी शोधलेल्या दिशा दर्शवते.
H2Agrar प्रकल्प रचना आणि ग्रीन हायड्रोजन उत्पादन
H2Agrar प्रकल्प फेब्रुवारी 2021 मध्ये लोअर सॅक्सनी राज्यातून सुमारे 7.6 दशलक्ष युरोच्या निधीसह सुरू करण्यात आला. हा उपक्रम एम्सलँड प्रदेशातील कृषी अनुप्रयोगांमध्ये हायड्रोजनचे उत्पादन, साठवण आणि वापर एकात्मिक पद्धतीने दाखवतो. अधिकृत तीन वर्षांच्या कालावधीनंतर दोन Fendt Helios प्रोटोटाइप स्थानिक शेतात कार्यरत आहेत.
हायड्रोजन 16 टर्बाइनसह सामुदायिक पवन फार्ममधून तयार केला जातो. प्रत्येकी 1 मेगावॅटचे दोन इलेक्ट्रोलायझर्स साइटवर दररोज 900 किलोग्रॅम हायड्रोजन तयार करतात. हे इंधन स्थानिक गॅस नेटवर्कमध्ये इंजेक्ट केले जाते आणि 350 आणि 700 बारमध्ये हायड्रोजन वितरीत करण्यास सक्षम असलेल्या विशिष्ट स्टेशनचा पुरवठा करते, ज्याची एकूण साठवण क्षमता 480 किलोग्रॅम आहे.
विद्यमान प्रोटोटाइपसह प्रगती आणि फील्ड चाचण्या
Fendt Helios ट्रॅक्टरची 2024 मध्ये कापणी ऑपरेशन्समध्ये चाचणी घेण्यात आली, उच्च भाराखाली वास्तविक वापर डेटा तयार केला. ही माहिती नवीन स्टोरेज कॉन्फिगरेशनच्या विकासासाठी मार्गदर्शन करते. एकात्मिक चाकांची संकल्पना व्यावहारिक स्वायत्ततेचा विस्तार करण्यासाठी छतावरील टाक्या सध्या परवानगी देत असलेल्या पर्यायांपैकी एक म्हणून दिसते.
फेडरल डेटानुसार, जर्मन शेतीमधील एकूण उत्सर्जनामध्ये कृषी यंत्रसामग्रीचा वाटा अंदाजे 8.5% आहे. हायड्रोजन प्रोटोटाइपसह सतत चाचणी करणे हा Fendt च्या स्वच्छ ऊर्जा धोरणाचा एक भाग आहे, जे नूतनीकरणयोग्य इंधन वापरून बॅटरी इलेक्ट्रिक पर्याय आणि डिझेल इंजिनसह टिकाऊ उपायांचे मूल्यांकन करते.
तांत्रिक तपशील आणि अभियांत्रिकी विचार
कोणत्याही फिरत्या व्हील स्टोरेज सिस्टमला सतत हायड्रोजन हस्तांतरण आणि कंपन आणि हालचाल अंतर्गत दाब देखभाल यासारख्या समस्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे. अभियंते वाहनामध्ये जास्त गुंतागुंत न जोडता सुरक्षितता आणि टिकाऊपणा टिकवून ठेवणारी सामग्री आणि डिझाइनचा अभ्यास करतात.
प्रस्ताव अद्याप संकल्पनात्मक टप्प्यात आहे आणि कार्यात्मक नमुना बांधण्याची कोणतीही पुष्टी नाही. संशोधक ट्रॅक्टरमध्ये आणि नागरी बांधकाम उपकरणांमध्ये देखील वापरण्यासाठी तांत्रिक व्यवहार्यतेचे मूल्यांकन करत आहेत.