Декарбонизация мобильных энергетических средств, используемых в сельскохозяйственном производстве

   С изменением климата политика лидирующих стран мира направлена на декарбонизацию – сокращение выбросов парниковых газов. Основным источником выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве являются двигатели внутреннего сгорания мобильных энергетических средств. Снизить выход токсичных выхлопных газов позволит переход на «зеленые» технологии. В связи с этим для мобильных энергетических средств актуальной является разработка новых экологичных источников энергии (гибридный электропривод, водородные топливные элементы и аккумуляторные батареи). Анализ перспектив декарбонизации мобильных энергетических средств, приведённых в научных статьях и аналитических обзорах, показал, что применение гибридной схемы с дизель-генераторной установкой, накопителями энергии и электроприводом позволяет лишь частично снизить объёмы выбросов выхлопных газов. Современные водородные топливные элементы позволяют получать электрическую энергию без выделения вредных выбросов, но отличаются сложностью изготовления и дороговизной. Для мобильных энергосредств наиболее перспективными источниками энергии являются аккумуляторные батареи. В процессе своей работы они не выделяют токсичные вещества, имеют высокую энергоёмкость и ресурс. Однако при массовом применении требуется проработка вопроса их вторичного использования и утилизации. Результаты проводимых исследований позволили выявить основные тенденции развития мобильных энергетических средств. В долгосрочной перспективе декарбонизация мобильных энергетических средств сельскохозяйственного назначения должна осуществляться за счёт создания энергетических средств малой мощности (до 50 кВт) на аккумуляторных батареях с электрической трансмиссией или средней и высокой мощности (более 50 кВт) на водородных топливных элементах с электрической трансмиссией.

1. Jae‑Woong Byun. The Internal and External Analysis of Tesla Motors’ Competitiveness. Journal of Distribution and Management Research. 2016;19(4):63‑73. doi: 10.17961/jdmr.19.4.201608.63

2. Ghobadpour A., Boulonb L., Mousazadeha H., Malvajerdic A.S., Rafieea S. State of the art of autonomous agricultural off‑road vehicles driven by renewable energy systems. Energy Procedia. 2019;162:4‑13. doi: 10.1016/j.egypro.2019.04.002

3. Huisong Gao, Jinlin Xue. Modeling and economic assessment of electric transformation of agricultural tractors fueled with diesel. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2020;39:100697. doi: 10.1016/j.seta.2020.100697

4. Jacek Caban, Jan Vrabel, Branislav Šarkan, Janusz Zarajczyk and Andrzej Marczuk. Analysis of the market of electric tractors in agricultural production. MATEC Web Conf. 2018;244:03005. doi: 10.1051/matecconf/201824403005

5. Magalhaes R.O., Assunçao M.V., Mendes Santos J.P., Silva E.V., Ferreira Junior L.G., Magalhaes R.R., Ferreira D.D. Review on applications of electric ehicles in the countryside. Ciencia Rural. 2017;47(7):e20161076 doi: 10.1590/0103-8478cr20161076

6. Юферев Л.Ю., Споров А.П., Гусаров В.А., Писарев Д.Ю. Тенденции развития сельскохозяйственной электрифицированной мобильной техники // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69, № 1(46). С. 3‑8. EDN: SGJMPH

7. Мирзаев М.А. Проектирование автономного полевого робота для дифференцированного внесения агрохимических средств // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2021. Т. 68, № 4(45). С. 131‑136. EDN: NBJZNR

8. Споров А.П., Писарев Д.Ю., Парахнич А.С. Электропривод транспортного средства сельскохозяйственного назначения // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15, № 3. С. 48‑54. doi: 10.22314/2073-7599-2021-15-3-48-54

9. Лобачевский Я.П., Дорохов А.С. Цифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйства // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15, № 4. С. 6‑10. doi: 10.22314/2073-7599-2021-15-4-6-10

10. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Дорохов А.С., Самсонов В.А. Приоритетные направления научно‑технического развития отечественного тракторостроения // Техника и оборудование для села. 2021. № 2 (284). С. 2‑7. EDN: WGULNO