Mechanisatie

Achtergrond 1 reactie

Volgt CO2-beperkende gasmotor de dieselmotor op?

De dieselmotor blijft nog wel even, maar wat komt er na het dieseltijdperk? Veel (motoren-)fabrikanten testen met trekkermotoren op gas.

We hadden kolen, benzine en petroleum. Sinds decennia lopen de trekkers nu op diesel. Een fossiele brandstof waar bij de verbranding CO2 vrijkomt en waarvan de voorraad eindig is. Dus rijst de vraag; wat komt er na het dieseltijdperk?

Veel trekkerfabrikanten pionieren wel met alternatieve aandrijvingen, maar op de markt is er nog geen een. Het gaat traag in vergelijking met bijvoorbeeld de auto-industrie. De elektrische auto is in Nederland ingeburgerd. En wil je een auto op aardgas of zelfs waterstof, dan kun je die gewoon bij de dealer bestellen. Ook vrachtwagens, die wat betreft motorisering meer in lijn liggen met de trekkers, zijn (al jaren) te koop met aardgasmotoren – de eerste volledig elektrische trucks zijn bijna praktijkrijp en op iets langere termijn komt de waterstoftruck er aan.

In de trekkerwereld lijkt New Holland nog het meest vooruitstrevend met de NH2-waterstoftrekker, maar het bedrijf zette dat project onlangs voor onbepaalde tijd in de ijskast.

Diesel-elektrisch blijft diesel

De elektrische trekker spreekt tot de verbeelding. Trekkerfabrikanten en start-ups liften maar wat graag mee op het Tesla-effect. Toch is het elektrificeren van een trekker niet zo simpel. Met de huidige stand van de techniek ligt er ófwel alsnog een zware dieselgenerator onder de kap ófwel is de actieradius zeer beperkt. Praktijk is gewoon dat we in het voorjaar lange dagen willen maken; een accupakket bijladen past niet in dit plaatje. Zo blijft de verbrandingsmotor in beeld.

Veel fabrikanten testen met gas

Een verbrandingsmotor hoeft niet alleen op diesel te draaien. Verschillende trekkermerken, waaronder Valtra, kwamen al met een Bi-fuel-motor. Dit is in de basis een zelfontbrander, die in het brandstofmengsel voor een groot deel gebruik maakt van gas. In principe kun je elke dieseltrekker zo ombouwen. Op deze manier werkte bijvoorbeeld ook de gastrekker van proefbedrijf De Marke zo’n 10 jaar geleden al.

10 jaar geleden reed de Marke met een dual-fuel Fendt. - Foto: Robin Britstra
10 jaar geleden reed de Marke met een dual-fuel Fendt. - Foto: Robin Britstra

Als vervolg hierop toonden Steyr, New Holland, en Deutz-fahr trekkers met een motor die 100% op gas lopen. Deze motoren beschikken over bougies en kunnen niet op diesel lopen. Ook Kubota bouwt gasmotoren geschikt voor trekkers, maar de Japanners zeggen (nog) geen concrete plannen te hebben om dit blok zelf daadwerkelijk in een trekker te leggen. Achter de genoemde trekkermerken schuilen praktisch alle grotere motorenleveranciers; FPT, Agco Power, Deutz en Kubota.

Steyr kwam in 2011 met een studietrekker op gas. De Profi 4135 Natural Power met driecilinder gasmotor. NH ontwikkelde die verder. - Foto: Mark Pasveer
Steyr kwam in 2011 met een studietrekker op gas. De Profi 4135 Natural Power met driecilinder gasmotor. NH ontwikkelde die verder. - Foto: Mark Pasveer

Gasmotoren zijn in andere sectoren heel gangbaar. Ook Deere bouwt gasmotoren voor trucks en bedrijfswagens, in Amerika. Reden: gas is een interessante brandstof omdat het van zichzelf een schone verbranding kent. Een gasmotor stoot bijvoorbeeld geen roet of fijn stof uit. Hiermee heeft gas een voorsprong op diesel.

Dieselmotor steeds complexer

De dieselmotor wordt steeds complexer om aan de emissie-eisen te voldoen; uitlaatgasrecirculatie, SCR-katalysatoren (Adblue), roetfilters en soms een partikelfilter. En als de Fase V-normen in 2019 van kracht gaan is een combinatie tussen zowel partikelfilter als Adblue op alle motoren noodzaak. Kostbare techniek die veel inbouwruimte opeist.

Gasmotoren voldoen dankzij hun schonere verbranding nu al aan die strenge normen, en dat met alleen een goedkopere en compacte driewegkatalysator.

Valtra bouwde enkele dual-fuel prototypes (Foto: Sima 2013) en later de N3's ook in serie, met dieselmotoren die tot 80% op gas lopen. - Foto: Henk Riswick
Valtra bouwde enkele dual-fuel prototypes (Foto: Sima 2013) en later de N3's ook in serie, met dieselmotoren die tot 80% op gas lopen. - Foto: Henk Riswick

Nog een pre voor gas: aardgas en diesel zijn weliswaar beide fossiele brandstoffen, maar gas is ook duurzaam op te wekken met een biogasinstallatie. Zowel aardgas als biogas bestaat vrijwel geheel uit methaan en zijn dus onderling uitwisselbaar zonder technische aanpassingen aan de trekker. Draait een gasmotor op geschoond biogas (methaan) dan is de CO2-uitstoot 70% lager dan bij een dieselmotor. Gezien de ontwikkelingen op milieugebied is het niet ondenkbaar dat de CO2-emissie in de toekomst de beperkende norm gaat worden voor trekkers, zo denkt onder andere CNH. Dit is de tweede achterliggende reden waarom de gasmotor potentie heeft.

Bekijk ook de video van de eerste trekker op methaangas die in februari in Nederland werd getest

Nog veel ontwikkelingswerk nodig

Een functioneel prototype bouwen voor op de beursvloer is niet heel moeilijk. De eerste trekker met een gasmotor waar Boerderij enkele jaren terug mee reed, kende echter enorme resonanties, moest veel toeren maken en had een motorkarakteristiek die beneden de 1.500 toeren als een kaartenhuis in elkaar zakte. Intussen is er al veel veranderd. De gasmotor krijgt steeds meer het karakter van een diesel. Toch is de gastrekker nog niet praktijkrijp.

Bovendien kent gas niet alleen voordelen. Gas, ook gecomprimeerd gas (CNG), heeft een lagere energiedichtheid dan diesel en heeft dus veel meer tankruimte nodig. Door het gas onder hoge druk en extreem lage temperaturen vloeibaar op te slaan in dubbelwandige geïsoleerde tanks (LNG), is een grotere actieradius mogelijk. Echter, bij lange stilstand warmt het gas iets op, zet het uit en zal de trekker het noodgedwongen afblazen.

Tot slot is er het risico van methaanemissie. Methaan dat bij een onvolledige verbranding vrijkomt is als gas schadelijker voor het milieu dan CO2.

Diesel blijft nog wel een tijd

De nuchtere realiteit is dat trekkerfabrikanten de dieselmotor zullen blijven toepassen zolang dat economisch verantwoord kan of zolang als de regelgeving dat toelaat. Helder samengevat: de dieselmotor gaat er pas uit als die vanuit milieu-oogpunt onwerkbaar duur wordt gemaakt of als er goedkopere alternatieven zijn. Nu de dieselprijs (relatief) laag is, ontbreekt de vraag uit de markt naar alternatieven. Denk aan de hype rondom trekkers op koolzaadolie enkele jaren geleden; nu de dieselprijs is gezakt, investeert niemand er meer in.

Agritechnica 2015: deze Deutz-Fahr 5210C loopt volledig op biogas. Motorfabrikant Deutz test de trekker nu in praktijk. -  Foto: Henk Riswick
Agritechnica 2015: deze Deutz-Fahr 5210C loopt volledig op biogas. Motorfabrikant Deutz test de trekker nu in praktijk. - Foto: Henk Riswick

Gas is meestal wel, maar zeker niet per definitie goedkoper dan diesel. Het prijsverloop is grillig. Ruim een jaar geleden was een kilo LNG (vloeibaar aardgas) zelfs even duurder dan een liter diesel. Nu is een kilo gas zo’n 20 cent goedkoper dan een liter diesel. Daarbij is een gasmotor ietsje minder efficiënt dan een dieselmotor, dus een lagere gasprijs is sowieso nodig om dat te compenseren.

Compleet plaatje met eigen biogasinstallatie

Een gastrekker past wel mooi in het plaatje van een microvergister op het eigen erf. Die markt is in Nederland nu nog klein. Bij eventuele doorbraak op dit vlak kan dat wel veranderen. De gastrekker is dan onderdeel van een legpuzzel, waarbij het noodzakelijk is dat alle stukjes precies in elkaar moeten vallen.

Ook New Holland test momenteel de tweede generatie gastrekker. Deze heeft een zescilinder NEF-blok met bougiekop en gasinjectors. - Foto: Matthijs Verhagen
Ook New Holland test momenteel de tweede generatie gastrekker. Deze heeft een zescilinder NEF-blok met bougiekop en gasinjectors. - Foto: Matthijs Verhagen

Of en wanneer we de gastrekkers op het land gaan zien, zal vooral afhangen van de ontwikkeling van het beleid op milieugebied en de brandstofprijzen. Welke eisen komen er na de Fase V-normen is de hamvraag, samen met de vraag of er betere alternatieven zijn, zoals de brandstofcel (waterstof). Nu deze techniek in auto’s al relatief betaalbaar is, kan dat wellicht ook de mogelijkheden voor de landbouwtrekker op termijn vergroten. En daarmee de kansen van de trekker op biogas.

Overigens blijkt ook in dit verhaal dat de geschiedenis zich in zekere zin blijft herhalen. Want geloof het of niet; midden vorige eeuw bouwde bijvoorbeeld John Deere al gastrekkers; die liepen op propaan. Je raadt het al; ze verdwenen toen de dieselmotor opkwam.

Experiment met biogastrekker
Een extern bedrijf bouwde in 2013 een mestraffinage-installatie op het bedrijf van Boon. Hierbij kwam ook biogas vrij met een hoge calorische waarde. Zonde om daar niets mee te doen en zo ontstond het idee om de eigen Claas-trekker op gas te laten rijden.

Jacob Boon: “De capaciteit van de installatie was niet supergroot, dus een aansluiting op het gasnet om het gas gezuiverd te leveren was te duur. We bedachten het gas rechtstreeks te leveren aan een nabijgelegen zwembad en met de rest de trekker te tanken.” Het mechanisatiebedrijf bouwde met een specialist de Claas om. Boon: “Een paar gasflessen erop, slangen naar de luchtinlaat en een regelblok voor de juiste dosering. Technisch viel het best mee, een koopje was het niet. Het kostte zo’n € 10.000 à € 15.000.”

Jacob Boon heeft in maatschap 300 melkkoeien en daarnaast een akkerbouwtak in Zeewolde. - Foto: Josette Alkema
Jacob Boon heeft in maatschap 300 melkkoeien en daarnaast een akkerbouwtak in Zeewolde. - Foto: Josette Alkema

Zo reed Boon enkele jaren met de trekker. Zo’n 60% à 70% van het brandstofmengsel bestond in praktijk uit diesel. De trekker deed exact zijn werk als voorheen en technisch verliep dat eigenlijk prima. Met het verschil dat Boon goedkoper kon tanken; het gas produceerde hij immers zelf als restproduct.

Toch worden de gastanks op het moment niet meer gebruikt. Boon: “De raffinage-installatie staat stil sinds de bouwer een jaar geleden failliet ging. We hebben geen eigen gas meer nu en gas tanken aan de pomp is niet interessant. Als de diesel weer duur wordt, kunnen we het zo weer gaan tanken. Maar met de huidige dieselprijzen lijkt mij het rijden op gas niet interessant. Ook niet als je zelf een biogasinstallatie zou hebben; het gas aan het net leveren lijkt mij dan financieel interessanter.”

Eén reactie

  • farmerbn

    Mijn franse buurman is een echte Willie wortel. Hij rijdt op oud frituurvet dat hij filtert en bewerkt tot een betrouwbare brandstof. Daarnaast kookt hij met de uitlaat van zijn trekker een hoeveelheid water die hij ook in de moter brengt. Het moeten trekkers zijn van het oudere type anders gaat het niet. Je hoort hem niet alleen aankomen maar je ruikt hem ook. Het lijkt wel een rijdende frietkraam.

Of registreer je om te kunnen reageren.