Práca poľnohospodárskej techniky pri pohone na biopalivá

Bionafta (metylester repkového oleja), bioetanol či čistý repkový olej sa stávajú čoraz populárnejšie alternatívy minerálnej nafty, respektíve benzínu poháňajúcich dopravné prostriedky. Na atraktivite im pridávajú rastúce ceny fosílnych palív a ich relatívne priaznivý vplyv na životné prostredie. Pre agrosektor v niektorých členských štátoch únie má používanie biopalív ešte jednu nespornú výhodu. Odpustenie spotrebnej dane.

Potenciál biopalív

Dnes sa na Slovensku zozbiera z plochy 1 ha v priemere 2 t repky olejnej. Z tohto množstva je možné vyrobiť 0,7 t repkového oleja, respektíve 800 litrov bionafty. Na získanie 1 t bioetanolu potrebuje poľnohospodár 2,5 t zrna kukurice, respektíve 3,3 t zrna pšenice. EÚ by chcela do roku 2010 prostredníctvom biopalív kryť 5,75 % podiel celkovej spotreby palív. V praxi to znamená, že ak EÚ bude chcieť dopestovať surovinu pre výrobu biopalív doma, bude na tento účel nutné vyčleniť 12,02 mil. ha pôdy, čo predstavuje 9,4 % poľnohospodársky využívanej pôdy v EÚ – 25. Je to obrovská výmera, pričom do roku 2020 by únia chcela kryť biopalivami až 10% celkovej spotreby. Na Slovensku pri takýchto odvážnych plánoch by bolo nutné vyčleniť pre pestovanie plodín určených na produkciu biopalív 400 tis. ha poľnohospodársky využívanej pôdy (21 % poľnohospodársky využívaného fondu Slovenska). Z týchto čísel je takmer s určitosťou jasné, že pri súčasných technológiách výroby biopalív tieto odvážne plány bude veľmi obtiažne naplniť.

Pre agrosektor zaujímavá alternatíva

Aj keď je celoplošné využívanie biopalív zatiaľ obmedzené, v oblasti poľnohospodárstva predstavuje táto alternatíva zaujímavú príležitosť ako ušetriť a zároveň si zabezpečiť stabilný odbyt vybraných dopestovaných plodín. Uvedomili si to aj výrobcovia poľnotechniky. Tí v súčasnosti už ponúkajú traktory, ktoré s dobrými výsledkami pracujú s pohonom na alternatívne palivá. Najďalej sa v tejto problematike dostalo Nemecko, kde na biopalivá jazdí tisíce dopravných prostriedkov a stovky traktorov. Priaznivej bilancii v agrosektore napomáha aj legislatíva stabilne podporujúca využitie obnoviteľných zdrojov energie. To, že v tejto krajine nie je potrebné (v agrosektore) platiť spotrebnú daň, zvýhodňuje využitie bionafty oproti fosílnej nafte takmer o tretinu. Pri využití čistého repkového oleja ako pohonnej hmoty je cena približne o 5 % vyššia ako pri bionafte.

Bionafta v traktore

Vzhľadom k tomu, že bionafta (metylester repkového oleja) má nižšiu energetickú hodnotu, možno očakávať vyššiu spotrebu paliva. Napríklad traktor John Deere 6420 S s CommonRail systémom spotreboval pri prevádzke na bionaftu v priemere 11,3, l na motohodinu, pričom ak bol prevádzkovaný na tradičnú naftu, jeho spotreba klesla na 10,1 l za motohodinu. Len pre zaujímavosť pri prevádzke totožného traktora na čistý repkový olej spotreba klesla na 9,85 l na motohodinu. Na druhej strane traktor podával najlepší výkon pri jazde na tradičnú naftu (110 KS pri 2000 otáčkach za minútu), pri prevádzke na metylester repkového oleja jeho výkon pri totožných otáčkach klesol na 100 KS a pri čistom repkovom oleji pod 90 KS. Traktor pri oboch použitých biopalivách dosahoval maximálny výkon v rozmedzí 1800 – 1900 otáčok za minútu, 103 KS (MERO) a 91 KS (čistý repkový olej), u nafty výkon kulminoval pri 2000 otáčok za minútu. Nemecká skupina UFOP (Únia pre využívanie olejnín a bielkovinových rastlín) koncom roka 2006 počas výstavy Eurotier v nemeckom Hannoveri predstavila brožúrku, v ktorej sú zozbierané výpovede výrobcov traktorov na tému bionafta. Autori štúdie vyspovedali celkovo 14 výrobcov traktorov, ktorí podali stručné informácie o tom, čo je nutné zabezpečiť, aby ich traktor fungoval aj na bionaftu. V týchto výpovediach sa ukrýva viacero odporúčaní, ktoré by mal majiteľ jednotlivých značiek traktorov dodržiavať, aby zabezpečil ich čo najdlhšiu životnosť. Najpodstatnejšou podmienkou, na ktorej sa zhodujú všetci výrobcovia, je kvalita bionafty. Tá by mala spĺňať príslušnú normu. Vzhľadom k tomu, že na Slovensku je táto problematika úplnou novinkou, asi by bolo ťažké nájsť príslušnú normu v našej legislatíve. V tomto prípade je asi najvhodnejšie spoľahnúť sa na nemeckú normu DIN E 14 214. Pri čistom repkovom oleji sa využíva prednorma E DIN V 51605. Dôležité je, že bionafta spĺňajúca normu obsahuje oxidačné stabilizátory. Predovšetkým u motorov s vysokotlakým vstrekovaním (CommonRail, systém pumpa – dýza), kde je palivo vystavené vysokému tlaku a teda aj vyšším teplotám, sa prítomnosť týchto stabilizátorov vyplatí. Pri viacerých značkách traktorov, ktoré boli vyrobené po roku 1990, by nemalo použitie MERO ako paliva robiť problémy. Mnohí výrobcovia však upozorňujú na interval výmeny motorového oleja, ktorý by sa mal v porovnaní s používaním nafty skrátiť na polovicu. U traktorov značky FENDT možno bionaftu využívať pri traktoroch typových radov od 50 KS do 310 KS. Obmedzenie je pri FENDT – traktoroch s motorom Deutz, kde prívodné hadice paliva a membránové palivové čerpadlo nie je trváce voči bionafte a preto sa musí každoročne meniť. U značky John Deere nie je pri sérii traktorov 7000, 8000, a 9000 nutná žiadna úprava motora na biodiesel. Pri type 6010 s Delphi vstrekovacími čerpadlami je nutná mierna úprava vo forme montáže špeciálneho tesniaceho dielu na čerpadle. Čo sa týka série 20 (5020,6020,7020), testy na využitie MERO (bionafty) zatiaľ nie sú ukončené. Massey Ferguson u svojich traktorov zdôrazňuje skrátenie intervalov výmeny oleja na polovicu, pričom pri strojoch, ktoré sú v priebehu roku len málo využívané a relatívne dlhú dobu stoja, odporúčajú upustiť od využívania bionafty. Pri strojoch s elektronicky regulovaným vstrekovacím systémom by sa nemal primiešavať do nafty viac ako 5 % podiel MERO. Traktory SAME novších ročníkov je možné poháňať prostredníctvom bionafty. Podobne tak aj u radov motorov ZETORu URI, UR II, UR III, UR IV je možné jazdiť na bionaftu, predtým je však nutné splniť niekoľko požiadaviek. Ide o výmenu oleja v kratších intervaloch, pri atmosferických motoroch po 120 motohodinách, pri TURBO – motoroch po 160 motohodinách. Všetky gumové časti musia byť pred bionaftou chránené. Gumové prívodné hadice paliva by sa mali kontrolovať, resp. meniť každých 6 až 8 mesiacov. V motoroch, pri ktorých sa spotrebováva viac motorového oleja, sa používať bionaftu neodporúča. Podľa informácií v správe, pri motoroch ZETOR sa pri používaní bionafty očakáva približne 3 až 5 % redukcia výkonu, nárast spotreby paliva o 10 – 14 % a 30 až 50 % redukcia výfukových plynov. Podobne ako pri traktoroch Massey Ferguson sa odporúča, aby traktory, ktoré menej vyťažujú motor, nepoužívali bionaftu ako palivo. Pri nižšom vyťažení traktora totiž dochádza k menej kvalitnému spaľovaniu bionafty a taktiež dochádza k zvýšenému vyparovaniu motorového oleja.

Skúsenosti s čistým repkovým olejom

Odborná agentúra pre obnoviteľné suroviny vyspovedala niekoľkých farmárov, ktorí upravili svoju poľnotechniku na pohon s čistým repkovým olejom. Farmár Johann Rettenberger z Dillingenu, ktorý hospodári na 180 ha sa rozhodol upraviť svoj traktor FENDT Favorit 716 vyrobený v roku 2002, ktorý používa na orbu, sejbu, transportné práce ako aj poskytovanie služieb. Traktor na repkový olej ročne pracuje 1300 motohodín, so spotrebou 12 700 litrov paliva. Doteraz má za sebou 3700 motohodín, zatiaľ bez poruchy. Vzhľadom k tomu, že niekedy je nutné používať techniku aj v zime, Johann Rettenberger má odskúšané, že využívať repkový olej ako palivo je možné bezproblémovo až do teploty – 20 °C . Samozrejme pri týchto teplotách je potrebné mať zabezpečený elektrický predohrev paliva, čo si vyžaduje aj využitie silnejšej batérie. Ako farmár poukazuje, že ak chcete s úspechom využívať čistý repkový olej, je nutné dodržiavať niekoľko zásad. Je nutné dbať na kvalitu paliva, pravidelne meniť palivový filter a najneskôr každých 250 hodín motorový olej. Ak sa pozabudne na výmenu palivového filtra, značne poklesne výkon traktora. Okrem toho farmár doporučuje jazdiť s traktorom vo vyšších otáčkach. Ak majiteľ traktora splní tieto podmienky, bude s jazdy na repkový olej profitovať (samozrejme nemožno zabudnúť pri čistom repkovom oleji na úpravu motora!). Veľmi dômyselne má farmár vymyslené aj zásobovanie palivom, teda repkovým olejom. V Dillingene pôsobí firma, ktorá z miestnych polí vykupuje repku a spracováva ju. Takže farmár dopestuje repku, nechá si ju spracovať a môže jazdiť. Farmár Franz Bichlmeier z Mühldorf – Mösslingu si v rámci projektu Test 100 traktorov (AGROmagazín 10/2006) nechal upraviť traktor Case CVX 150 na dvojnádržový palivový systém so zabudovaným výmenníkom tepla. Traktor každoročne pracuje v priemere 800 motohodín, v rámci ktorých spotrebuje približne 10 000 l repkového oleja. Repkový olej podobne ako aj Johann Rettenberger skladuje v nádrži na podniku. Podľa vyjadrenia Franza Bichelmayera je dôležité, aby počas chodu motor vždy zaťažoval a čo najmenej ho nechal bežať na voľnobeh. Pri voľnobehu totiž dochádza k tvorbe usadenín v spaľovacom priestore a na vstrekovacích dýzach. Tento fenomén sa často vyskytuje aj pri nevhodnej kvalite repkového oleja. Ak vodič dbá na tento aspekt, môže pri rovnakej spotrebe dosiahnuť dokonca aj vyšší výkon motora.

Upozornenie

Na záver ešte jedna informácia. Autori správy, ktorá je prezentovaná aj v tomto príspevku, dôrazne odporúčajú, aby majitelia traktorov pri akýchkoľvek zmenách typu paliva vec konzultovali s výrobcom traktora. Tí najlepšie dokážu posúdiť, či uvedená zmena je možná a akým spôsobom sa prejaví na chode motora. Poľnohospodári sa tak vyhnú prípadným rizikám porúch či poškodení motora, s ktorými môže zmena typu paliva súvisieť.

Informácie o použití bionafty v konkrétnych značkách traktorov boli čerpané z brožúry UFOP: Biodiesel – Aussagen der Schlepperhersteller, výpovede farmárov o ich skúsenostiach s čistým repkovým olejom z publikácie Odbornej agentúry pre obnoviteľné suroviny (FNR): Pflanzenöl als Kraftstoff in der Landwirtschaft