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Électricité : au service de la traction (1/3)

Raphaël Lecocq

Électricité : au service de la traction (1/3)

Batterie, génératrice, câble, pile à combustible : les automoteurs agricoles testent l’énergie électrique. Mais celle-ci ne produit pas encore des étincelles. Sauf sur les robots dont, elle a le monopole.

Électricité : au service de la traction (1/3)

Inventé par Rudolf Diesel en 1872, le moteur éponyme résistera-t-il au XXIème siècle ? Pas sûr. La raréfaction de la ressource fossile, doublée de mises en cause environnementales (contribution au réchauffement) et sanitaires (caractère cancérogène) met la pression sur le moteur à allumage à compression. Renouvelable et moins impactant pour l’environnement, le biométhane, autrement dit du biogaz purifié (ou Gaz Naturel Véhicule) est une alternative travaillée par quelques constructeurs.

Mais l’électricité pourrait lui griller la politesse. Dans le secteur automobile, elle incarne déjà le futur de la mobilité. Le secteur agricole n’est pas sur le bord du chemin. Il y a exactement 10 ans, au Sima, New Holland présentait le NH2, un tracteur renfermant des piles à combustible transformant l’hydrogène en énergie électrique avec pour tout rejet de la vapeur d’eau. Dérivée d’un T6, la seconde version, présentée en 2011, développera une puissance de 140 ch avec une autonomie de près de deux heures. Le constructeur mettra fin à son programme en raison du coût et de la durée de vie des piles à combustibles, et de l’absence de réseau de production et de distribution d’hydrogène. Des contraintes toujours d’actualité dans le secteur automobile.

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Batterie ou câble

Entre-temps, les concepts d’électrification ont fait florès sur les salons, voire sur certains catalogues. En 2015, John Deere présentait Battery Boost, un pack de batteries lithium-Ion disposé sur le relevage avant et pouvant délivrer 107 kW de puissance. Le Battery Boost attelé au 6210RE à génératrice électrique (20 kW)  pouvait fournir un surcroît de puissance à la transmission ou bien alimenter des matériels à entraînement électrique. Au Sima 2017, le constructeur présentait le Sesam, un prototype de tracteur 100 % électrique conçu sur un châssis de 6R et développant jusqu’à 400 ch. Ses batteries Li-ion 130 kWh / 670 V fournissaient l’énergie à deux moteurs électriques, l’un dédié à la traction, l’autre à la prise de force et au circuit hydraulique mais avec la possibilité de suppléer l’un ou l’autre selon les sollicitations.

Problème : une autonomie plafonnant à quatre heures en mode transport et tombant à une heure en mode travail du sol.  Dernièrement, le constructeur présentait le projet GridCon, abandonnant les batteries au profit d’une alimentation par câble (1 km ou plus), se déroulant à l’aller et s’enroulant au retour, assorti d’un bras de guidage. Le concept élimine ainsi deux facteurs limitants que sont la puissance et l’autonomie énergétique.

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Vers le 100 % électrique

Chez Fendt, le tracteur 100% électrique est matérialisé par le e100 Vario. Avec une puissance de 67 ch fournie par une batterie lithium-ion d’une puissance de 650 V et d’une capacité de 100 kWh, le tracteur peut, outre la traction, animer une prise de force ainsi que des outils électriques moyennant deux interfaces de puissance, le tout avec une autonomie annoncée de 5 heures. Trois solutions de rechargement sont proposées : prise standard CE en tension de 400 V, supercharge en tension continue, prise CCS standard de type 2 apte à recharger 80 % de la batterie en 40 minutes. Le e100 Vario intègre une pompe à chaleur électrique régulée assurant, la maîtrise de température de la batterie, de l’électronique et de la cabine.

Autre proposition : celle du constructeur suisse RigiTrac avec le SKE 50, d’une puissance de 68 ch, moyennant un pack de batteries de 80 kWh. Chez Kubota, on aborde l’électricité, via l’adoption d’une plateforme e-Power prenant place à l’arrière du tracteur. Elle est destinée à compléter l’énergie fournie par la prise de force en fournissant à l’outil attelé une puissance électrique de 10,5 kW.

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De nombreux automoteurs concernés

L’électrification n’est pas propre aux tracteurs standards. Elle intéresse aussi les enjambeurs (Bobard-Kremer, Tecnoma...), les mélangeuses automotrices (Siloking, Supertino) ou les matériels de manutention (Kramer, Merlo, Weidemann...). En partenariat avec le motoriste Deutz, Manitou développe avec le MT 1135 un chariot télescopique 100 % électrique d’une puissance de 82 ch. Le MT 1335 est quant à lui un modèle hybride diesel / électrique de 75 ch / 27 ch.

Le secteur du maraîchage n’est pas oublié. La start-up française Sabi-Agri propose avec l’Alpo Basic un porteur à deux roues motrices et de deux roues directrices, reposant sur un châssis de 2 m de long pour une largeur de voie variant entre 1 et 2 m, réservant une garde au sol de 55 cm. D’un poids minimum de 550 kg, il est animé par deux moteurs électriques d’une puissance de 25 ch avec une autonomie annoncée de 8 heures. Robotisable à la demande, il est capable de travailler en traction ou en propulsion grâce à son siège pivotant et dans des pentes jusqu’à 30 %, dans une plage de vitesse comprise entre 150 m/h et 12 km/h et dans trois zones distinctes : à l’arrière (relevage de 450 kg), à l’avant (relevage de 250 kg) et entre les essieux. Le constructeur en propose une version Alpo 4X4 ainsi qu’un modèle enjambeur (2,15 m),doté d’un relevage arrière d’une capacité de 200 kg et d’un relevage central de 150 kg.

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L’électricité, l’énergie des robots

Il est un domaine où l’électricité a terrassé le gazole et le moteur thermique : c’est celui de la robotisation.  Robots de traite, robots d’alimentation, distributeurs automatiques de concentrés, robots de paillage ou encore de raclage : le secteur de l’élevage fait figure de pionnier en matière d’automatisation des tâches. L’automatisation des tâches s’accompagne le plus souvent d’une amélioration des performances technico-économiques de l’exploitation, au prix, toutefois, d’une capitalisation plus importante. Elle flatte également la durabilité, induisant des économies d’énergie et d’eau et le bien-être animal, via notamment la mise en œuvre de capteurs, indicateurs pour certaines de l’état physiologique. On n’oublie pas le bien-être des éleveurs et ses trois composantes que sont l’astreinte, le temps de travail et la pénibilité.

Qu’en est-il dans les champs ? Envisagée sous l’angle de la pénibilité, c’est en maraîchage que l’automatisation est la plus à même d’offrir une réponse tangible, notamment sur le poste désherbage. Il est désormais possible de confier cette tâche à un robot, tout comme en vigne, via des robots de tonte sinon des enjambeurs, tel que Ted de Naïo Technologies ou Bakus de Vitibot. En grandes cultures, les premiers tracteurs autonomes sont parés pour partir à l’assaut des champs, en solo, en duo maître-esclave sinon en essaims, tel que Fendt l’expérimente avec le projet Xaver. A travers la loi Pacte (Plan d'action pour la croissance et la transformation des entreprises), la France a récemment desserré un verrou réglementaire, lequel confinait l’expérimentation des véhicules autonomes sans conducteur à des tronçons dédiés.

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