Stor maskinproducent: Brint er fremtiden - på visse betingelser

Meget skrig og skrål, men kun lidt uld, som konen sagde, da hun havde klippet grisen.

Det samme kan med nogen ret siges om alternative brændstoffer. 

Vi har set lancering af mindre traktorer og entreprenørmaskiner til eldrift og samt lancering af mere ’grøn’ diesel som f.eks. HVO som en relativt dyr og kompliceret tilvalgsmulighed. 

Flere producenter arbejder med brint og især brændselsceller, men blandt dem smider CNH nu håndklædet i ringen og satser på metan som fremtidens drivmiddel med foreløbig to metantraktorer i mellemklassen. 

Store begrænsninger på strøm

JCB holder som storproducent af entreprenørmaskiner samt den unikke traktor Fastrac imidlertid fast i brinten efter lanceringen af sin første brint-forbrændingsmotor.

Strøm er ifølge JCB nemlig ikke realistisk, når man kommer op i maskinstørrelser over 100 hk og/eller maskinstørrelser over fem-seks tons, fordi batteripakken bliver for stor og for dyr.  

Det var den erkendelse, der fik JCB til at kigge i retning af brint.

- En fantastisk gravemaskine

JCB nåede så langt med brintbaserede brændselsceller, at firmaet tilbage i 2019 ombyggede den første 20 ton gravemaskine til brændselsceller, nemlig 220X, verdens første gravemaskine med brændselscelleteknologi.

- Det er en fantastisk gravemaskine, som vi er meget stolte af. Men det er også en meget kompliceret og alt for dyr gravemaskine, fortalte Ryan Ballard, ledende ingeniør i JCB Power Systems, i forbindelse med lanceringen af brint-indsprøjtningsmotoren.

Lang opstartstid

Kort fortalt kræver brændselsceller en vis opstartstid og er bedst egnet til at levere en forholdsvis konstant mængde energi. Det passer fint til biler, busser og lastvogne, men ikke til entreprenør- og landbrugsmaskiner, hvor belastningen typisk er ujævn, og hvor man ikke vil vente længe på, at maskinen starter op.

JCB’s løsning har derfor været at gøre 220X elektrisk: brændselscellen driver en generator, som producerer strøm til at drive gravemaskinen via en velvoksen batteripakke, der kan håndtere udsvingene i gravemaskinens effektbehov.

Merpris på 300 procent

Udfordringen er desuden, at batteripakken øger vægten, så 20-tons-gravemaskinen reelt vejer 23 tons.

Desuden kræver det en meget avanceret strømstyring og en kølepakke, der yder næsten tre gange så meget køling som på en ren dieselgravemaskine.

Endnu en udfordring er, at brændselsceller indeholder rigtig meget platin. Så prisen på brændselsceller følger ret nøje verdensmarkedsprisen på platin. 

Alt i alt lander en brændselscelledrevet gravemaskine i 20-tons-klassen på en merpris på over 300 procent og som nævnt også på en overvægt på tre tons.

Tåler ikke støv og partikler

Desuden erfarede JCB gennem opkøb af tre udrangerede London-bybusser med brændselsceller, at membranerne i brændselscellerne er meget støv- og partikelfølsomme, og at støvforurening langsomt æder effekten.

Støvproblemerne i kombination med den avancerede batteripakke og strømstyring får JCB til at vurdere, at maskiner med brændselsceller altid vil skulle transporteres væk fra byggepladsen eller marken til såkaldt clean room service, udført af specialuddannede servicefolk.

Motoren skiftes ud

Derfor ser JCB nu strøm som løsningen i intervallet op til ca.100 hk og en egenvægt på fem-seks tons. 

På de større maskiner kan brint stadig bruges, men det skal sprøjtes direkte ind i modificerede forbrændingsmotorer, som så til gengæld uden ændringer af andet end udstødningssystemet vil kunne monteres i hele den eksisterende maskinportefølje som erstatning for dieselmotoren.

Flere maskin- og motorproducenter, især i det gule segment, er nået til samme konklusion om fremtidens drivmidler og viser nu prototyper på brintforbrændingsmotorer frem.

Men, erkender JCB også, en egentlig europæisk infrastruktur til at producere og distribuere brint i de fornødne mængder er formentlig nok først på plads i år 2050.