जर्मन इंजीनियर अधिक स्वायत्तता के लिए हाइड्रोजन टैंक को ट्रैक्टर के पहियों में एकीकृत करते हैं

जर्मन इंजीनियरों ने कृषि ट्रैक्टरों में हाइड्रोजन भंडारण के लिए एक अभिनव अवधारणा विकसित की है। छत पर या केबिन के नीचे दबावयुक्त टैंक जोड़ने के बजाय, प्रस्ताव मशीनों के खोखले पहियों की आंतरिक जगह का पता लगाता है। यह दृष्टिकोण उपकरण की कार्यक्षमता से समझौता किए बिना दैनिक संचालन में अधिक स्वायत्तता की अनुमति देकर स्थान और वजन की सीमाओं को हल करना चाहता है।

यह परियोजना कृषि में वैकल्पिक ईंधन के संक्रमण में बार-बार आने वाली चुनौती का समाधान करती है। ट्रैक्टरों की प्रयोग करने योग्य मात्रा सीमित होती है, और प्रत्येक अतिरिक्त किलोग्राम हाइड्रोजन मशीन के संतुलन और समग्र प्रदर्शन को प्रभावित करता है। पहियों पर भंडारण का पुनर्वितरण करके, इंजीनियर अन्य घटकों या उपकरणों के लिए शरीर में जगह खाली करते हैं, साथ ही वजन को गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के करीब लाते हैं।

• कृषि ट्रैक्टर के पहियों में काफी आंतरिक आयतन के साथ एक मजबूत संरचना होती है।
• यह स्थान भार-वहन क्षमता में हस्तक्षेप किए बिना दबाव जलाशयों को समायोजित कर सकता है।
• एकीकरण के लिए घूमने वाले घटकों में हाइड्रोजन के सुरक्षित हस्तांतरण के लिए तकनीकी समाधान की आवश्यकता होती है।

फ़ेंड्ट हेलिओस जैसे प्रोटोटाइप में वर्तमान भंडारण चुनौतियाँ

लोअर सैक्सोनी में H2Agrar परियोजना के हिस्से के रूप में विकसित फेंड्ट हेलिओस प्रोटोटाइप, पांच छत पर लगे संपीड़ित हाइड्रोजन टैंक का उपयोग करते हैं। प्रत्येक टैंक 700 बार तक 4.2 किलोग्राम हाइड्रोजन संग्रहीत करता है, जो प्रति भराव लगभग 21 किलोग्राम है। यह कॉन्फ़िगरेशन निष्पादित कार्य के आधार पर, क्षेत्र में पांच से आठ घंटे के बीच संचालन की अनुमति देता है।

100 किलोवाट ईंधन सेल हाइड्रोजन को बिजली में परिवर्तित करता है, जो 25 किलोवाट बैटरी द्वारा समर्थित है। यह प्रणाली 100 किलोवाट की विद्युत कर्षण मोटर और सहायक घटकों को शक्ति प्रदान करती है। परीक्षणों से पता चलता है कि प्रदर्शन विभिन्न कृषि गतिविधियों में समान शक्ति वाले पारंपरिक डीजल ट्रैक्टरों के बराबर है।

स्वायत्तता की वर्तमान सीमा अधिक कुशल विकल्पों की खोज को प्रेरित करती है। जगह की कमी को पूरी तरह से हल किए बिना, सीलिंग टैंक मौजूदा कॉन्फ़िगरेशन में व्यावहारिक अधिकतम का प्रतिनिधित्व करते हैं।

तकनीकी समाधान के रूप में टैंकों को पहियों में एकीकृत करना

पहियों को टैंकों में बदलने का विचार उन संरचनाओं का लाभ उठाता है जो वर्तमान में केवल यांत्रिक और गति संबंधी कार्य करते हैं। इंजीनियर आंतरिक जलाशयों वाले पहियों को डिजाइन करने की संभावना का मूल्यांकन कर रहे हैं जो रोटेशन और निरंतर तनाव के तहत अखंडता बनाए रखने में सक्षम हैं। इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए दबाव प्रबंधन और सुरक्षित ईंधन भरने के लिए उन्नत प्रणालियों की आवश्यकता होगी।

H2Agrar परियोजना के भागीदार, जिनमें TU ब्राउनश्वेग जैसे संस्थान शामिल हैं, विभिन्न टैंक विकल्पों और आयामों का विश्लेषण करते हैं। उच्च दबाव पर भी, प्रति आयतन हाइड्रोजन का ऊर्जा घनत्व डीजल की तुलना में कम रहता है, जिससे मशीन में प्रत्येक उपलब्ध सेंटीमीटर को अनुकूलित करना आवश्यक हो जाता है।

रोचलिंग इंजीनियरिंग प्लास्टिक जैसी कंपनियां उच्च दबाव वाले कंटेनरों के लिए कार्बन फाइबर प्रबलित सामग्री में विशेषज्ञता का योगदान देती हैं। पहिएदार दृष्टिकोण वर्तमान प्रोटोटाइप में देखी गई सीमाओं को दूर करने के लिए खोजी गई दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।

H2Agrar परियोजना संरचना और हरित हाइड्रोजन उत्पादन

H2Agrar परियोजना फरवरी 2021 में लोअर सैक्सोनी राज्य से लगभग 7.6 मिलियन यूरो की फंडिंग के साथ शुरू की गई थी। यह पहल एम्सलैंड क्षेत्र में कृषि अनुप्रयोगों में हाइड्रोजन के उत्पादन, भंडारण और उपयोग को एकीकृत तरीके से प्रदर्शित करती है। आधिकारिक तीन साल की अवधि के बाद भी दो फेंड्ट हेलिओस प्रोटोटाइप स्थानीय खेतों पर परिचालन में बने हुए हैं।

हाइड्रोजन 16 टर्बाइनों वाले सामुदायिक पवन फार्म से उत्पन्न होता है। 1 मेगावाट के दो इलेक्ट्रोलाइज़र साइट पर प्रति दिन 900 किलोग्राम तक हाइड्रोजन का उत्पादन करते हैं। इस ईंधन को स्थानीय गैस नेटवर्क में इंजेक्ट किया जाता है और एक विशिष्ट स्टेशन की आपूर्ति की जाती है जो 350 और 700 बार पर हाइड्रोजन पहुंचाने में सक्षम है, जिसकी कुल भंडारण क्षमता 480 किलोग्राम है।

मौजूदा प्रोटोटाइप के साथ अग्रिम और फ़ील्ड परीक्षण

फ़ेंड्ट हेलिओस ट्रैक्टरों का 2024 में कटाई कार्यों में परीक्षण किया गया, जिससे उच्च भार के तहत वास्तविक खपत डेटा उत्पन्न हुआ। यह जानकारी नए भंडारण कॉन्फ़िगरेशन के विकास का मार्गदर्शन करती है। एकीकृत पहियों की अवधारणा वर्तमान में छत पर लगे टैंकों की अनुमति से परे व्यावहारिक स्वायत्तता बढ़ाने के विकल्पों में से एक के रूप में प्रकट होती है।

संघीय आंकड़ों के अनुसार, जर्मन कृषि में कुल उत्सर्जन में कृषि मशीनरी का हिस्सा लगभग 8.5% है। हाइड्रोजन प्रोटोटाइप के साथ निरंतर परीक्षण फेंड्ट की स्वच्छ ऊर्जा रणनीति का हिस्सा है, जो नवीकरणीय ईंधन का उपयोग करने वाले बैटरी इलेक्ट्रिक विकल्पों और डीजल इंजनों के साथ-साथ टिकाऊ समाधानों का मूल्यांकन करता है।

तकनीकी विवरण और इंजीनियरिंग विचार

किसी भी घूमने वाले पहिया भंडारण प्रणाली को कंपन और गति के तहत निरंतर हाइड्रोजन स्थानांतरण और दबाव रखरखाव जैसे मुद्दों को संबोधित करने की आवश्यकता होती है। इंजीनियर ऐसी सामग्रियों और डिज़ाइनों का अध्ययन करते हैं जो वाहन में अत्यधिक जटिलता जोड़े बिना सुरक्षा और स्थायित्व बनाए रखते हैं।

प्रस्ताव अभी भी वैचारिक चरण में है और कार्यात्मक प्रोटोटाइप के निर्माण की कोई पुष्टि नहीं हुई है। शोधकर्ता ट्रैक्टरों और सिविल निर्माण उपकरणों में भी आवेदन के लिए तकनीकी व्यवहार्यता का मूल्यांकन करना जारी रखते हैं।