Tyske ingeniører integrerer hydrogentanker i traktorhjul for større autonomi

Tyske ingeniører har utviklet et innovativt konsept for lagring av hydrogen i landbrukstraktorer. I stedet for å feste trykktanker på taket eller under kabinen, utforsker forslaget det indre rommet til maskinenes hulhjul. Essa-tilnærmingen søker å løse plass- og vektbegrensninger, noe som gir større autonomi i daglig drift uten å kompromittere funksjonaliteten til utstyret.

Prosjektet tar for seg en tilbakevendende utfordring i overgangen til alternative drivstoff i landbruket. Traktorer har begrenset brukbart volum, og hver ekstra kilo hydrogen påvirker balansen og den generelle ytelsen til maskinen. Ved å omfordele lagring til hjulene, frigjør ingeniører plass i karosseriet til andre komponenter eller redskaper, samt bringer vekten nærmere tyngdepunktet.

• Landbrukstraktorhjul har en robust struktur med betydelig innvendig volum.
• Dette rommet kunne romme trykkreservoarer uten å forstyrre den bærende kapasiteten.
• Integrasjon krever tekniske løsninger for sikker overføring av hydrogen til roterende komponenter.

Aktuelle lagringsutfordringer i prototyper som Fendt Helios

Fendt Helios-prototypene, utviklet som en del av H2Agrar-prosjektet i Baixa Saxônia, bruker fem takmonterte komprimerte hydrogentanker. Cada tank lagrer 4,2 kilo hydrogen ved opptil 700 bar, totalt rundt 21 kilo per fylling. Essa-konfigurasjonen tillater mellom fem og åtte timers drift i felten, avhengig av oppgaven som utføres.

Den 100 kW brenselcellen omdanner hydrogen til elektrisitet, støttet av et 25 kWh batteri. Systemet driver en 100 kW elektrisk trekkmotor og hjelpekomponenter. Tester viser at ytelsen tilsvarer den til konvensjonelle dieseltraktorer med tilsvarende kraft i ulike landbruksaktiviteter.

Den nåværende grensen for autonomi motiverer søket etter mer effektive alternativer. Tanques i taket representerer det praktiske maksimum i eksisterende konfigurasjoner, uten å helt løse plassbegrensningen.

Integrering av tanker i hjul som teknisk løsning

Ideen om å forvandle hjul til tanker drar fordel av strukturer som for øyeblikket kun tjener mekaniske funksjoner og bevegelsesfunksjoner. Engenheiros vurderer muligheten for å designe hjul med interne reservoarer som er i stand til å opprettholde integriteten under rotasjon og kontinuerlig stress. Essa-konfigurasjon vil kreve avanserte systemer for trykkstyring og sikker påfylling.

H2Agrar-prosjektpartnere, inkludert institusjoner som TU Braunschweig, analyserer forskjellige tankalternativer og dimensjoner. Energitettheten til hydrogen per volum forblir lavere enn for diesel, selv ved høyt trykk, noe som gjør det viktig å optimalisere hver tilgjengelige centimeter i maskinen.

Bedrifter som Röchling Engineering Plastics bidrar med ekspertise innen karbonfiberforsterkede materialer for høytrykksbeholdere. Den hjulbaserte tilnærmingen representerer en retning utforsket for å overvinne begrensninger observert i nåværende prototyper.

Leia Tambem

Ny batteritest setter Galaxy S26 Ultra foran iPhone 17 Pro Max i global rangering

Forskning viser at foreldre ikke er klar over hvordan barna deres bruker kunstig intelligens

Samsung slipper ny systemoppdatering med nye funksjoner for Galaxy Watch 4-brukere

H2Agrar prosjektstruktur og grønn hydrogenproduksjon

H2Agrar-prosjektet ble lansert i februar 2021 med finansiering på rundt 7,6 millioner euro fra staten Baixa Saxônia. Initiativet demonstrerer på en integrert måte produksjon, lagring og bruk av hydrogen i landbruksapplikasjoner i Emsland-regionen. tre år.

Hydrogenet genereres fra en felles vindpark med 16 turbiner. Dois elektrolysatorer på 1 MW hver produserer opptil 900 kilo hydrogen per dag på stedet. Esse Drivstoff injiseres i det lokale gassnettet og forsyner en spesifikk stasjon som kan levere hydrogen ved 350 og 700 bar, med en total lagringskapasitet på 480 kilo.

Fremskritt og felttester med eksisterende prototyper

Fendt Helios-traktorene ble testet i høstingsoperasjoner i 2024, og genererte data om reelt forbruk under høy belastning. Essas Informasjon veileder utvikling av nye lagringskonfigurasjoner. Konseptet med integrerte hjul fremstår som et av alternativene for å utvide praktisk autonomi utover det tanker på taket tillater i dag.

Landbruksmaskiner står for omtrent 8,5 % av de totale utslippene i tysk landbruk, ifølge føderale data. Fortsatte tester med hydrogenprototyper er en del av Fendts strategi for ren energi, som evaluerer bærekraftige løsninger sammen med batterielektriske alternativer og dieselmotorer med fornybart drivstoff.

Tekniske detaljer og tekniske hensyn

Ethvert lagringssystem for roterende hjul må håndtere problemer som kontinuerlig hydrogenoverføring og trykkvedlikehold under vibrasjon og bevegelse. Ingeniører studerer materialer og design som bevarer sikkerhet og holdbarhet uten å legge overdreven kompleksitet til kjøretøyet.

Forslaget er fortsatt i konseptfasen og det foreligger ingen bekreftelse på konstruksjon av en funksjonell prototype. Pesquisadores fortsetter å evaluere teknisk gjennomførbarhet for bruk i traktorer og også i sivilt anleggsutstyr.