News (DA)

Tyske ingeniører integrerer brinttanke i traktorhjul for større autonomi

Trator, rodas de trator
Foto: Trator, rodas de trator - Yura Tarasovskyy/ Shutterstock.com

Tyske ingeniører har udviklet et innovativt koncept til opbevaring af brint i landbrugstraktorer. I stedet for at fastgøre trykbeholdere på taget eller under kabinen, udforsker forslaget det indre rum i maskinernes hule hjul. Essa tilgang søger at løse plads- og vægtbegrænsninger, hvilket giver større autonomi i daglig drift uden at gå på kompromis med udstyrets funktionalitet.

Projektet adresserer en tilbagevendende udfordring i overgangen til alternative brændstoffer i landbruget. Tractors have limited usable volume, and each additional kilogram of hydrogen affects the balance and overall performance of the machine. Ved at omfordele opbevaring til hjulene frigør ingeniører plads i karrosseriet til andre komponenter eller redskaber, samt bringer vægten tættere på tyngdepunktet.

  • Landbrugstraktorhjul har en robust struktur med betydelig indvendig volumen.
  • Dette rum kunne rumme trykbeholdere uden at forstyrre den bærende kapacitet.
  • Integration kræver tekniske løsninger til sikker overførsel af brint til roterende komponenter.

Aktuelle opbevaringsudfordringer i prototyper som Fendt Helios

Fendt Helios-prototyperne, udviklet som en del af H2Agrar-projektet i Baixa Saxônia, bruger fem tagmonterede komprimerede brinttanke. Cada tank opbevarer 4,2 kg brint ved op til 700 bar, i alt omkring 21 kg pr. fyldning. Essa-konfigurationen tillader mellem fem og otte timers drift i marken, afhængigt af den udførte opgave.

Brændselscellen på 100 kW omdanner brint til elektricitet, understøttet af et 25 kWh batteri. Systemet driver en 100 kW elektrisk traktionsmotor og hjælpekomponenter. Tests viser, at ydeevnen svarer til den for konventionelle dieseltraktorer med samme effekt i forskellige landbrugsaktiviteter.

Den nuværende grænse for autonomi motiverer søgen efter mere effektive alternativer. Tanques på loftet repræsenterer det praktiske maksimum i eksisterende konfigurationer uden helt at løse pladsbegrænsningen.

Integrering af tanke i hjul som teknisk løsning

Ideen om at omdanne hjul til tanke drager fordel af strukturer, der i øjeblikket kun tjener mekaniske funktioner og bevægelsesfunktioner. Engenheiros evaluerer muligheden for at designe hjul med indvendige reservoirer, der er i stand til at opretholde integritet under rotation og kontinuerlig belastning. Essa konfiguration ville kræve avancerede systemer til trykstyring og sikker tankning.

H2Agrar-projektpartnere, herunder institutioner som TU Braunschweig, analyserer forskellige tankmuligheder og dimensioner. Energitætheden af ​​brint pr. volumen forbliver lavere end diesel, selv ved højt tryk, hvilket gør det vigtigt at optimere hver eneste tilgængelige centimeter i maskinen.

Virksomheder som Röchling Engineering Plastics bidrager med ekspertise inden for kulfiberforstærkede materialer til højtryksbeholdere. Den hjulbaserede tilgang repræsenterer en retning, der er udforsket for at overvinde begrænsninger observeret i nuværende prototyper.

H2Agrar projektstruktur og grøn brintproduktion

H2Agrar-projektet blev lanceret i februar 2021 med en finansiering på omkring 7,6 millioner euro fra staten Baixa Saxônia. Initiativet demonstrerer på en integreret måde produktion, lagring og brug af brint i landbrugsapplikationer i Emsland-regionen. tre år.

Brinten genereres fra en fælles vindmøllepark med 16 møller. Dois elektrolysatorer på hver 1 MW producerer op til 900 kg brint om dagen på stedet. Esse Brændstof sprøjtes ind i det lokale gasnetværk og forsyner en specifik station, der er i stand til at levere brint ved 350 og 700 bar, med en samlet lagerkapacitet på 480 kilo.

Fremskridt og felttest med eksisterende prototyper

Fendt Helios traktorerne blev testet i høstoperationer i 2024 og genererede data om reelt forbrug under høj belastning. Essas Information guider udvikling af nye lagerkonfigurationer. Konceptet med integrerede hjul fremstår som et af alternativerne til at udvide den praktiske autonomi ud over, hvad tanke på taget i øjeblikket tillader.

Landbrugsmaskiner tegner sig for cirka 8,5% af de samlede emissioner i tysk landbrug, ifølge føderale data. Fortsatte test med brintprototyper er en del af Fendt’s strategi for ren energi, som evaluerer bæredygtige løsninger sammen med batterielektriske muligheder og dieselmotorer med vedvarende brændstoffer.

Tekniske detaljer og tekniske overvejelser

Ethvert roterende hjulopbevaringssystem skal løse problemer såsom kontinuerlig brintoverførsel og trykvedligeholdelse under vibration og bevægelse. Ingeniører studerer materialer og design, der bevarer sikkerhed og holdbarhed uden at tilføje overdreven kompleksitet til køretøjet.

Forslaget er stadig i den konceptuelle fase, og der er ingen bekræftelse af konstruktion af en funktionel prototype. Pesquisadores fortsætter med at evaluere den tekniske gennemførlighed for anvendelse i traktorer og også i civilt byggeudstyr.