Si bien los principales avances en equipos agrícolas durante la última década se han centrado en el desarrollo de la agricultura de precisión, los ingenieros no se han quedado sin hacer nada, esperando que la tecnología haga todo el trabajo. Los fabricantes de equipos de todo el mundo están experimentando formas de que los equipos eléctricos mejoren los tractores e implementos.
"Se acerca la electrificación, si podemos descubrir cómo mantener el precio bajo, ”Dice Tim Stombaugh, profesor de extensión de ingeniería de automatización de sistemas de máquinas en la Universidad de Kentucky. “Es más eficiente, es más tranquilo, requiere menos mantenimiento, es más controlable, y es potencialmente más seguro y ligero ".
Se están llevando a cabo dos experimentos principales sobre cómo se puede utilizar la energía eléctrica:uno para tractores diesel-eléctricos y otro para tractores a batería.
Tractores diesel-eléctricos
En 2001, Fendt y AGCO comenzaron a investigar intensamente cómo la energía eléctrica generada por un tractor eléctrico podría transferirse a un implemento. En 2013, los resultados de ese trabajo se expusieron por primera vez cuando Fendt presentó el tractor X Concept en Agritechnica.
El X Concept está propulsado por el motor diésel Power de cuatro cilindros de AGCO. El diseño compacto del motor permite que el tractor acomode los componentes necesarios para la tecnología eléctrica, incluyendo un alternador de alto rendimiento, electrónica de potencia, alambrado, y el intercambiador de calor especializado.
Los sistemas eléctricos dentro del X Concept, apodado Powerbus, pueden proporcionar hasta 174 hp. a los implementos a través de una toma de corriente compacta. El sistema también proporciona energía al tractor interno, incluyendo el accionamiento del ventilador eléctrico y las bombas de refrigerante.
Para ver cómo podría funcionar este prototipo en la granja, Fendt también necesitaba desarrollar un alto voltaje, implemento accionado eléctricamente. Hace dos años, Fendt presentó otro prototipo:un rastrillo rotativo eléctrico llamado Former 12555 X.
“Confiamos en que la electricidad se utilizará cada vez más en la agricultura. Este es un ejemplo de Fendt, "Dice Stephan Bea, jefe de ingeniería de ventas de Fendt.
Cada rotor del rastrillo tiene un accionamiento eléctrico integral impulsado por el tractor Fendt X Concept. Los motores de par están integrados en cada casquillo de rastrillo, eliminando la necesidad de una vivienda separada, caja de cambios, o cojinetes.
Debido a que cada motor se regula de forma independiente, puede variar la velocidad de cada rotor. Por ejemplo, puede girar los rotores delanteros más rápidamente que los traseros. La velocidad de los rotores tampoco depende más del motor o de la velocidad de avance del tractor. Esto facilita la reacción rápida a diferentes situaciones de cultivo.
"El rastrillo eléctrico funciona bien en diversas condiciones, y pasó varias pruebas de campo durante los últimos dos años, ”Dice Benno Pichlmaier, AGCO.
Además de trabajar en sus propios implementos, AGCO también está trabajando con socios externos en otras áreas clave, incluyendo heno, siembra plan de proteccion, y cosecha.
Debido a que existe una baja demanda de esta tecnología, Pichlmaier admite que no es necesario un lanzamiento rápido. “Los sistemas mecánicos e hidráulicos actuales permanecerán en su lugar durante mucho tiempo, " él dice.
Sin embargo, él cree que los sistemas de energía eléctrica desempeñarán un papel cada vez más importante. “Estamos convencidos de que la energía eléctrica se utilizará para combinaciones especiales de tractor-implemento en el futuro, ”Dice Pichlmaier.
Tractores a batería
AGCO no es el único OEM importante que trabaja en formas en que se pueda utilizar la energía eléctrica en equipos agrícolas. A finales de 2016, John Deere presentó un prototipo de tractor totalmente eléctrico. Apodado SESAM (suministro de energía sostenible para maquinaria agrícola), el tractor a batería tiene todas las funciones y características de un tractor estándar, sin embargo, ofrece los beneficios de la electrificación.
El tractor está inspirado en los tractores de la serie 6R de John Deere. Dos motores eléctricos accionan una transmisión DirectDrive adaptada, produciendo 174 CV. de potencia continua y potencia pico de 400 CV. Un motor impulsa la transmisión; el otro motor se utiliza para la TDF y auxiliares. Si necesario, Ambos motores están conectados para suministrar la máxima potencia para la conducción o para la toma de fuerza y el trabajo hidráulico.
Una carga de batería dura hasta cuatro horas de funcionamiento en operaciones de modo mixto o durante 34 millas de viaje. La batería tarda tres horas en cargarse y se puede cargar hasta 3, 100 veces.
Cuando la máquina está inactiva, no hay pérdidas de energía. El tractor SESAM no genera emisiones y funciona con un nivel de ruido más bajo que los tractores tradicionales.
Según un comunicado de prensa de John Deere, el tractor es un componente elemental de la visión de John Deere de las futuras granjas autónomas de energía. “El tractor completamente eléctrico John Deere fue diseñado y creado para ayudar a evaluar la viabilidad de dicho tractor y para demostrar los avances de John Deere, experiencia y capacidades innovadoras en la producción de un tractor a batería para uso agrícola, ”Declaró el comunicado.
Aplicaciones futuras
Para aplicaciones de trabajo de campo, Stombaugh cree que la solución de electrificación de Fendt será práctica mucho antes que la solución de batería.
"La longevidad es la principal limitación para operar tractores con tecnología de batería, " él dice. "Los tractores no obtienen las horas que normalmente se necesitan para funcionar durante un día completo, así que tendrías que detenerte y recargar ".
Sin embargo, la tecnología de baterías es un área que mejora continuamente, por lo que las baterías nuevas que son más pequeñas y duran más podrían hacer que los tractores a batería sean más factibles, señala Stombaugh.
Además, Los tractores a batería podrían funcionar bien en otras aplicaciones agrícolas, como por ejemplo para un tractor de tareas domésticas que solo se usa unas pocas horas al día para alimentar al ganado.
"El problema es el costo. Esa es la compensación " él dice. “Hay aplicaciones en las que la tecnología de baterías puede ser más adecuada, pero ¿estás dispuesto a gastar dinero en ello? "
Bajar el precio será uno de los principales factores limitantes para introducir más equipos eléctricos en la agricultura.
“Los motores eléctricos utilizados deben estar especializados para aplicaciones agrícolas, por lo que deben poder absorber el polvo y tolerar una amplia gama de temperaturas, ”Señala Stombaugh. "Desarrollar esa tecnología y ponerla a disposición en un volumen mayor con un precio que tenga sentido llevará un tiempo madurar".
