Sementara kemajuan utama dalam peralatan pertanian selama dekade terakhir telah difokuskan pada pengembangan pertanian presisi, para insinyur tidak duduk diam, mengharapkan teknologi untuk melakukan semua pekerjaan. Produsen peralatan di seluruh dunia sedang bereksperimen dengan cara peralatan listrik untuk meningkatkan traktor dan peralatan.
“Elektrifikasi akan datang – jika kita bisa mencari cara untuk menekan harga, ” kata Tim Stombaugh, seorang profesor Ekstensi teknik otomasi sistem mesin di University of Kentucky. “Lebih efisien, lebih tenang, membutuhkan perawatan yang lebih sedikit, lebih terkontrol, dan berpotensi lebih aman dan lebih ringan.”
Ada dua eksperimen utama yang dilakukan tentang bagaimana tenaga listrik dapat digunakan:satu untuk traktor diesel-listrik dan satu untuk traktor bertenaga baterai.
Traktor diesel-listrik
Kembali pada tahun 2001, Fendt dan AGCO mulai secara intensif meneliti bagaimana tenaga listrik yang dihasilkan oleh traktor listrik dapat ditransfer ke alat. Pada tahun 2013, hasil karya tersebut pertama kali dipamerkan saat Fendt mempresentasikan traktor X Concept di Agritechnica.
X Concept ditenagai oleh mesin diesel empat silinder Power AGCO. Desain mesin yang ringkas memungkinkan traktor mengakomodasi komponen yang diperlukan untuk teknologi kelistrikan, termasuk alternator berkinerja tinggi, elektronika daya, kabel, dan penukar panas spesialis.
Sistem kelistrikan dalam X Concept – dijuluki Powerbus – dapat menghasilkan hingga 174 hp. untuk mengimplementasikan melalui soket daya kompak. Sistem ini juga menyediakan daya ke traktor internal, termasuk penggerak kipas listrik dan pompa pendingin.
Untuk melihat bagaimana prototipe ini dapat bekerja di pertanian, Fendt juga perlu mengembangkan tegangan tinggi, alat bertenaga listrik. Dua tahun yang lalu, Fendt memperkenalkan prototipe lain:penggaruk putar bertenaga listrik yang disebut Mantan 12555 X.
“Kami yakin listrik akan semakin banyak digunakan di pertanian. Ini adalah salah satu contoh dari Fendt, ” kata Stephan Bea, kepala teknik penjualan di Fendt.
Setiap rotor pada penggaruk memiliki penggerak listrik integral yang ditenagai oleh traktor Fendt X Concept. Motor torsi terintegrasi ke dalam setiap soket penggaruk, menghilangkan kebutuhan akan perumahan yang terpisah, kotak roda gigi, atau bantalan.
Karena setiap motor diatur secara independen, Anda dapat memvariasikan kecepatan setiap rotor. Sebagai contoh, Anda dapat memutar rotor depan lebih cepat daripada belakang. Kecepatan rotor juga tidak lagi bergantung pada mesin atau kecepatan gerak traktor. Ini membuatnya lebih mudah untuk bereaksi dengan cepat terhadap situasi panen yang berbeda.
“Penggaruk bertenaga listrik bekerja dengan baik dalam berbagai kondisi, dan melewati beberapa uji lapangan selama dua tahun terakhir, ” kata Benno Pichlmaier, AGCO.
Selain mengerjakan alatnya sendiri, AGCO juga bekerja sama dengan mitra eksternal di bidang utama lainnya, termasuk jerami, penyemaian, Perlindungan tanaman, dan panen.
Karena ada permintaan yang rendah untuk teknologi ini, Pichlmaier mengakui tidak perlu peluncuran cepat. “Sistem mekanis dan hidraulik saat ini akan tetap ada untuk waktu yang lama, " dia berkata.
Namun, dia percaya bahwa sistem tenaga listrik akan memainkan peran yang semakin penting. “Kami yakin tenaga listrik akan digunakan untuk kombinasi khusus traktor-implement di masa depan, ” kata Pichlmaier.
Traktor bertenaga baterai
AGCO bukan satu-satunya OEM utama yang mengerjakan cara agar tenaga listrik dapat digunakan dalam peralatan pertanian. Di penghujung tahun 2016, John Deere memperkenalkan prototipe untuk traktor serba listrik. Dijuluki SESAM (pasokan energi berkelanjutan untuk mesin pertanian), traktor bertenaga baterai memiliki semua fungsi dan fitur traktor standar, namun menawarkan manfaat elektrifikasi.
Traktor dimodelkan pada traktor seri 6R John Deere. Dua motor listrik mengoperasikan transmisi DirectDrive yang disesuaikan, menghasilkan 174 hp. daya terus menerus dan daya puncak 400 hp. Satu motor menggerakkan drivetrain; motor lainnya digunakan untuk PTO dan alat bantu. Jika diperlukan, kedua motor terhubung untuk memasok daya penuh untuk mengemudi atau untuk pekerjaan PTO dan hidrolik.
Satu pengisian daya baterai bertahan hingga empat jam pengoperasian dalam pengoperasian mode campuran atau untuk perjalanan sejauh 34 mil. Baterai membutuhkan waktu tiga jam untuk diisi dan dapat diisi hingga 3, 100 kali.
Saat mesin dalam keadaan idle, tidak ada kehilangan energi. Traktor SESAM bebas emisi dan beroperasi pada tingkat kebisingan yang lebih rendah daripada traktor tradisional.
Menurut rilis berita dari John Deere, traktor adalah komponen dasar dari visi John Deere tentang pertanian otonom energi masa depan. “Traktor serba listrik John Deere dirancang dan dibuat untuk membantu mengevaluasi kelayakan traktor semacam itu dan untuk mendemonstrasikan kecanggihan John Deere, keahlian dan kemampuan inovatif dalam memproduksi traktor bertenaga baterai untuk keperluan pertanian, ” rilis itu menyatakan.
Aplikasi masa depan
Untuk aplikasi kerja lapangan, Stombaugh percaya bahwa solusi elektrifikasi Fendt akan praktis jauh lebih awal daripada solusi baterai.
“Umur panjang adalah batasan utama untuk mengoperasikan traktor dengan teknologi baterai, " dia berkata. “Traktor tidak mendapatkan jam yang biasanya dibutuhkan untuk beroperasi selama sehari penuh, jadi Anda harus berhenti dan mengisi ulang.”
Namun, teknologi baterai adalah area yang terus ditingkatkan, jadi baterai baru yang lebih kecil dan tahan lebih lama bisa membuat traktor bertenaga baterai lebih layak, menunjukkan Stombaugh.
Tambahan, traktor bertenaga baterai dapat bekerja dengan baik di aplikasi ag lainnya, seperti untuk traktor tugas yang hanya digunakan beberapa jam sehari untuk memberi makan ternak.
“Masalahnya adalah biaya. Itu trade-offnya, " dia berkata. “Ada aplikasi di mana teknologi baterai mungkin lebih cocok, tetapi apakah Anda bersedia mengeluarkan uang untuk itu? ”
Menurunkan harga akan menjadi salah satu faktor pembatas utama untuk memperkenalkan lebih banyak peralatan listrik ke dalam pertanian.
“Motor listrik yang digunakan harus khusus untuk aplikasi ag, sehingga mereka harus mampu mengambil debu dan mentolerir berbagai suhu, ” catat Stombaugh. “Mengembangkan teknologi itu dan membuatnya tersedia dalam volume yang lebih besar dengan titik harga yang masuk akal akan membutuhkan waktu untuk matang.”
