Vì sao máy móc nông nghiệp chậm được điện khí hóa?
Quá trình điện khí hóa máy móc nông nghiệp diễn ra chậm hơn rất nhiều so với ngành ô tô truyền thống.
Trên mạng xã hội Reddit không thiếu ý kiến bày tỏ nỗi trăn trở về vấn đề trên. Một tài khoản chia sẻ: “Tôi rất ngán ngẩm việc bảo dưỡng đủ loại xe lẫn thiết bị chạy bằng động cơ đốt trong, luôn mong chờ ngày chúng không còn được sử dụng nữa. Tuy nhiên dường như điều này sẽ bao giờ trở thành hiện thực”.
Một người bình luận cũng cho rằng nông nghiệp có thể là “thành trì cuối cùng” của động cơ diesel, động cơ điện không cách nào chạm đến.
Xu hướng điện khí hóa hiện diễn ra vô cùng mạnh mẽ trên phạm vi toàn cầu. Tuy nhiên ở lĩnh vực quan trọng như nông nghiệp, động cơ điện vẫn gặp phải rào cản lớn về mặt kĩ thuật, kinh tế và hạ tầng.
Máy móc nông nghiệp: Rào cản về kĩ thuật và năng lượng
Máy móc nông nghiệp như máy kéo, máy gặt liên hợp thường phải làm việc liên tục 10 - 14 tiếng mỗi ngày trong mùa vụ, ngoài ra còn kéo tải trọng rất nặng trên nền đất bùn lầy nên tiêu hao năng lượng lớn gấp nhiều lần xe chạy trên đường nhựa.
Để thiết bị công suất lớn hoạt động liên tục cả ngày thì cụm pin đi kèm sẽ có kích thước khổng lồ và nặng hàng tấn. Máy quá nặng làm nén chặt đất trồng trọt, phá hủy cấu trúc đất cũng như khiến năng suất cây trồng sụt giảm.
Theo một ước tính, xe bán tải kích thước tương đương mẫu Ford F-350 kéo tải trọng khoảng 2,2 đến 5,4 tấn trên quãng đường 280 km/ngày có thể tiêu tốn khoảng 250 kWh điện năng. Ngay cả khi các bộ pin có dung lượng trên 300 kWh trở nên khả thi về mặt thực tế, phương tiện vẫn cần được sạc một lượng điện lớn qua đêm vào thời điểm bận rộn nhất trong mùa vụ.
Máy kéo còn nan giải hơn. Để thực hiện lượng công việc tương đương với thiết bị tiêu thụ gần 53 lít dầu diesel suốt ca làm việc 14 tiếng có thể cần hơn 3.000 kWh điện năng.
Trong mùa vụ, thời gian là “vàng bạc”. Việc phải dừng máy vài tiếng đồng hồ sạc pin là điều không khả thi đối với nông dân.
Thách thức về hạ tầng sạc
Đồng ruộng thường ở xa khu dân cư lẫn mạng lưới điện lưới quốc gia. Kéo đường dây công suất lớn ra cánh đồng phục vụ sạc nhanh là cực kì khó khăn và tốn kém, phương án đổi pin cho thiết bị đang làm việc lại càng bất hợp lí.
Không hiệu quả về kinh tế
Sản lượng máy móc nông nghiệp thấp hơn nhiều so với ô tô hay xe máy, dẫn đến không tối ưu được chi phí theo quy mô. Máy cày điện hiện có giá cao hơn máy chạy dầu diesel cùng công suất gấp 1,5 - 2 lần. Nông dân chỉ sử dụng một số loại máy chuyên dụng (như máy gặt) vài tuần hoặc vài tháng mỗi năm nên thời gian khấu hao rất lâu. Việc đầu tư quá lớn cho thiết bị nằm kho phần lớn thời gian là không hiệu quả về mặt kinh tế.
Môi trường nông nghiệp thường nhiều bụi bẩn, bùn đất, độ ẩm cao và rung lắc mạnh, đòi hỏi hệ thống pin cùng linh kiện điện tử phải được bảo vệ kĩ lưỡng nhằm tránh cháy nổ hoặc hỏng hóc, làm tăng chi phí chế tạo.
Các giải pháp khả thi
Đứng trước bài toán cắt giảm phát thải mà không làm gián đoạn sản xuất, ngành nông nghiệp đang hướng đến các giải pháp chuyển đổi dần dần thay vì điện khí hóa ồ ạt.
Động cơ dùng được cả dầu diesel lẫn điện giúp tối ưu hóa công suất và tiết kiệm nhiên liệu. Nếu không nhiên liệu sạch như hydro hay nhiên liệu sinh học cho phép động cơ đốt trong truyền thống giữ nguyên sức mạnh vốn có mà không làm tăng trọng lượng.
Giải pháp cuối cùng là điện khí hóa thiết bị phù hợp như máy cắt cỏ, máy xới đất, máy bay không người lái phun thuốc/phân, thậm chí xe bán tải dùng vận chuyển vật tư nhẹ. Qua đó giảm bớt lượng nhiên liệu tiêu thụ đắt đỏ lẫn công tác bảo trì phức tạp.
Nhìn chung nông nghiệp không bị bỏ lại trong quá trình điện khí hóa, chỉ là ngành này được áp dụng cách tiếp cận khác biệt hơn. Thiết bị nào càng được sử dụng thường xuyên hàng ngày thì càng phù hợp để chuyển đổi.
Còn về viễn cảnh chuyển đổi quy mô lớn, tất cả còn phụ thuộc vào khả năng kết nối lưới điện, tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo cũng như nâng cấp hạ tầng năng lượng nông thôn trong tương lai.
