Suurin osa viljelijöistä ja urakoitsijoista tankkaa AGCO Powerin CORE-moottorilla varustetun traktorinsa perinteisellä fossiilisella dieselillä. Uusi moottorimallisto on alusta alkaen suunniteltu hyödyntämään myös uusia polttoaineita. AGCO Powerin tehdasalueella oma sisälogistiikka käyttää jo uusiutuvista raaka-aineista valmistettua dieseliä.
”Moottoreiden tulevaisuuden polttoaineet ovat yhä ajankohtainen keskustelunaihe. CORE-moottoreiden suunnittelussa lähdettiin puhtaalta pöydältä huomioiden kaikki mahdolliset polttoainevaihtoehdot”, vaihtoehtoisia polttoaineita käyttävien voimanlähteiden kehityksestä AGCO Powerilla vastaava Ismo Hämäläinen kertoo.
Drop-in-polttoaineet toimivat jo suoraan traktorissa
Hämäläisen mukaan helpoimpia vaihtoehtoja loppukäyttäjälle ovat niin sanotut drop-in-polttoaineet, joita voi käyttää suoraan CORE-moottoreissa.
”Niillä moottori toimii hienosti ja päästövaatimukset täyttyvät. Omissa testeissämme tietyt päästökomponentit jopa laskevat merkittävästi”, Hämäläinen kertoo.
Uusi CORE-moottorisarja kehitettiin, sillä raskaaseen käyttöön, etenkin maa- ja metsätalouden koneisiin, ei ole tällä hetkellä tarjolla hyvää korvaavaa voimanlähdettä niiden suurille energiantarpeille.
Energiataloudeltaan aiempia dieseleitä merkittävästi paremmalla moottorilla on käyttöä pitkälle tulevaisuuteen. Etenkin CORE-moottorit pystyvät tulevaisuudessa mukautumaan monenlaisten polttoaineiden käyttöön:
- Vetykäsittelyllä uusiutuvista raaka-aineista valmistettava HVO-diesel – jo nyt mahdollista
- Vihreällä sähköllä tuotetusta vedystä ja hiilidioksidista valmistettava synteettinen diesel – – jo nyt mahdollista
- Etanoli ja metanoli
- Biokaasu
- Vety
AGCO Powerin Linnavuoren tehtaalla käytettävissä traktoreissa ja kuorma-autoissa käytetään uusiutuvaa HVO-dieseliä (Hydrotreated Vegetable Oil). Se valmistetaan nimensä mukaisesti jäte- ja tähdepohjaisista rasvoista ja öljyistä vetykäsittelyllä. Raaka-aineeksi käyvät esimerkiksi ravintoloiden käytetyt öljyt, elintarviketeollisuuden rasvajäämät ja kasviöljyt sekä niiden jalostuksen sivutuotteet. Koska polttoaineen kemiallinen koostumus on hyvin lähellä fossiilista dieseliä, se on helposti hyödynnettävissä dieselmoottoreissa.
Sähköpolttoaine on toimiva, mutta kallis ratkaisu
Toinen varteenottettava vaihtoehto drop-in-polttoaineeksi on synteettinen diesel, ns. sähköpolttoaine, jota on myös testattu AGCO Powerin moottorilla varustetuissa Valtra-traktoreissa. Polttoainetta valmistetaan teollisuuden päästöistä kerätystä hiilidioksidista ja uusiutuvalla energialla tuotetulla sähköllä valmistetusta vedystä.
”VTT:n ja energiayhtiö Nesteen kanssa tehdyt laskelmat ovat kuitenkin osoittaneet, että synteettinen diesel olisi ainakin tällä hetkellä selvästi kalliimpaa kuin HVO”, Hämäläinen kertoo.
Biokaasu on etenkin karjatiloilla kiinnostava vaihtoehto myös ajoneuvojen polttoaineeksi, joten tämäkin vaihtoehto on tuttu AGCO Powerilla. Hämäläisen mukaan biokaasu olisi kuitenkin järkevämpää käyttää maatilalla sähkön ja lämmön tuotantoon kuin traktorin polttoaineena.
”Biokaasun käytössä polttoaineena on kaksi haastetta: Ajoneuvoon saatavan polttoaineen energiasisältö jää alhaiseksi, joten toimintasäde on varsin rajallinen. Toiseksi raakakaasun hiilidioksidipitoisuuden vuoksi moottorin suorituskyky jää alhaisemmaksi kuin puhdistetulla, joten kaasu on puhdistettava. Ajoneuvokäytössä biokaasun puhtausvaatimus on korkea, ja puhdistamiseen pitäisi käyttää paljon energiaa”, Hämäläinen sanoo.
Vedyllä lähes dieselin hyötysuhde
Etanolia käytetään paljon bensiinin biokomponenttina, mutta metanolin ohella sitä voidaan käyttää myös puhtaana moottorin polttoaineena. Vetyä puolestaan voidaan käyttää sekä polttokennon kautta sähkön tuotannossa että suoraan polttomoottorissa.
”Kokeilemme vetyä Fendtin kanssa yhteisessä polttokennoprojektissa Pohjois-Saksassa kahdella koetilalla, ja olemme tutkineet sen käyttöä myös dieselin polttoaineena. Sillä saavutetaan lähes dieselin kaltainen hyötysuhde”, Hämäläinen kertoo.
Käytännön ongelmaksi tulee tilavuusenergiatiheys: traktoriin on hankala saada mahtumaan riittävästi vetyä kunnon työrupeamaa varten. Esimerkiksi 200 litran dieseltankkia vastaavaa energiamäärää varten tarvittaisiin 2500 litraa raskaan liikenteen ratkaisuissa tyypilliseen 350 baarin paineeseen paineistettua vetyä. Henkilöautoissa käytettävillä 700 baarin säiliöilläkin tilantarve olisi 1 200–1 500 litraa.
Moottoritehtaan tuotekehityshyllystä löytyy myös hybridi- ja täyssähkövaihtoehtoja. Dieselin ja sähkömoottorin yhdistelmällä saadaan tarvittaessa lisätehoa työhön, ja täyssähköinen voimalinja tulee ensimmäisenä palvelemaan työkohteissa, joissa päästöttömyydestä on etua ja joissa lataaminen myös kesken työpäivän on mahdollista.
- Sähkötraktori viljelijän ehdoilla – AGCO Power kehittää voimalinjoja maatalouden tarpeisiin
”Hybridi- tai sähkövoimalinja ei kuitenkaan ole yleisratkaisu kaikkiin maatalouskoneisiin, vaan ratkaisu on tehtävä sen mukaan, minkälaista työtä on tarkoitus tehdä. Lisäetuja voidaan saada apulaitteiden ja työkoneiden sähköistyksestä. Toiveita on tullut siitäkin, että traktoriin saisi sähköpistokkeen, jonka avulla pellon laidalla voisi käyttää vaikka hitsausmuuntajaa”, Hämäläinen kertoo.
Luotettavuus on työkoneen moottorissa etusijalla
Moottorivalmistajan polttoainevarastossa on siis tarjolla lukuisia vaihtoehtoja, ja uusiakin tutkitaan. Ismo Hämäläinen korostaa, että työkoneiden moottorin valmistajalle luotettavuus on tuotteen keskeisin ominaisuus. Maatilalla monet työt on tehtävä silloin, kun sää sen mahdollistaa ja sesonkiaikoina korjaustyöt eivät saa keskeyttää urakkaa.
”Meidän uusien ratkaisujemme on parannettava moottorin hyötysuhdetta, mutta oltava ennen muuta luotettavia ja myös kustannuksiltaan järkeviä. Siksi uudet innovaatiot, kuten uudet polttoaineet testataan ensin virtuaalisesti simuloimalla ja sitten laboratoriossa. Jos vielä senkin jälkeen näyttää siltä, että tavoitellut edut toteutuvat ja kustannus on järkevä, niin kokeilu jatkuu testiajoneuvoissa. Asiakkaille ei mene raakileita”, Hämäläinen lupaa.