T7 Le GNL, clé de l'autosuffisance

Le tracteur à méthane T7 de New Holland est un élément clé du système de transformation des déchets d'élevage en carburant

New Holland a récemment reçu le 2023 Green Good Design Award pour son prototype de tracteur au gaz naturel liquéfié (GNL) T7 Methane Power. Premier tracteur au monde à fonctionner au GNL (par opposition au gaz naturel comprimé), son moteur de 270 chevaux délivre autant de puissance et de couple qu'un tracteur diesel de taille similaire, selon le constructeur.

Le prix a été décerné par le Chicago Athenaeum : Museum of Architecture and Design et le Centre européen d'architecture, d'art, de design et d'études urbaines. New Holland Agriculture est une marque mondiale de CNH Industrial.

Le prototype T7 Methane de New Holland est l'un des éléments d'une stratégie plus vaste visant à mettre en place un système de production durable à partir des exploitations d'élevage. Dans sa conception actuelle, ce système produit du biométhane à partir d'une installation laitière. Le gaz est stocké comme carburant pour le tracteur, comme l'unité T7 Methane, ou pour produire de l'électricité et de la chaleur.

Les partisans du système affirment que les tracteurs tels que le T7 Methane LNG sont plus que neutres en carbone lorsqu'ils sont alimentés par du biométhane liquéfié qui alimente le moteur 6 cylindres du T7 Methane. Les émissions de biométhane sont inférieures de 80 % à celles produites par un moteur diesel.

Le tracteur T7 Methane est l'un des résultats de la stratégie Clean Energy Leader de CNH Industrial, un investissement continu de près de 20 ans dans les carburants alternatifs. Les efforts récents de CNH comprennent l'achat d'une participation majoritaire dans la société britannique Bennamann, une startup créée en 2011 qui se concentre sur la capture, la réutilisation et le stockage des émissions fugitives de méthane provenant de structures telles que les lagunes de fumier couvertes.

"(La ferme est) une énorme ressource énergétique inexploitée", a déclaré Chris Mann, cofondateur, président et directeur de la technologie de Bennamann. Le processus est peu coûteux, facile à utiliser et ne perturbe pas le déroulement du travail à la ferme. "Nous avons fait en sorte que les fermes fassent partie de la solution plutôt que du problème. La ferme est entièrement autonome", a-t-il déclaré. Bennamann traite le biométhane dans cinq fermes au Royaume-Uni et a passé commande pour d'autres installations.

Bennamann aide CNH-New Holland Ag à résoudre le casse-tête de la poule et de l'œuf. "Vous avez le tracteur, mais vous n'avez pas le méthane", a déclaré Oscar Baroncelli, responsable de la gestion des produits tracteurs et télescopiques chez New Holland Agriculture. "Bennamann fournit un outil, un service qui nous aidera à développer une infrastructure locale pour le méthane. En même temps, nous pensons que c'est la meilleure solution pour le développement durable

Ce printemps, New Holland et Bennamann ont remporté ensemble le "Net Zero Circular Solution Award" de l'AD (Anerobic Digestion) & Bioresources Association pour le travail de capture et de traitement du méthane de Bennamann et pour le tracteur T6 au gaz naturel comprimé (GNC) de 180 chevaux de New Holland pour le méthane.

Le T6 CNG est le seul tracteur au méthane en production. Le prototype T7 Methane alimenté au GNL est le successeur du T6 Methane (le T6 restera en production). New Holland annoncera bientôt une date de production pour le T7 Methane.

CNH pense que la solution de Bennamann peut "transformer les exploitations agricoles en mini-centres énergétiques" qui répondent à leurs propres besoins en énergie, produisent un engrais naturel et vendent même le gaz excédentaire.

Voici le processus : Un agriculteur entretient des pâturages. Les vaches mangent l'herbe des pâturages. Le fumier des vaches est pompé dans une lagune entourée de deux couvercles. Le biogaz fugitif est capturé sous le premier couvercle et le méthane raffiné est stocké sous le second couvercle extérieur. Le biogaz fugitif est transformé en méthane liquide et stocké dans les réservoirs cryogéniques de Bennamann. Les réservoirs cryogéniques permettent au méthane GNL d'être transportable, comme le diesel.

"Le biométhane liquéfié offre une bien meilleure durabilité (dans la mesure où il peut être produit dans les exploitations agricoles)", a déclaré M. Baroncelli. Il peut être stocké pendant les périodes où le troupeau est au pâturage et ne produit pas de fumier pour le lagunage.

Selon CNH, le processus de Bennamann réduit les émissions de CO2 d'un troupeau de 120 vaches d'environ l'équivalent de 100 ménages occidentaux, soit 787 tonnes par an. Cette autoproduction couvrira 85 % de la consommation d'énergie de la ferme.

En tant que source de carburant, le méthane ne représente pas une nouvelle technologie. Mais il existe des différences essentielles entre le GNC (qui alimente le T6 Methane de New Holland) et le GNL (qui alimente le T7 Methane de New Holland).

Le GNC est inodore, insipide et non toxique. Il s'agit d'un carburant alternatif respectueux de l'environnement. Il émet un pourcentage plus faible de gaz à effet de serre que les autres carburants fossiles. Mais en tant que gaz comprimé, il a une autonomie limitée. Les performances du T6 Méthane (GNC) sont comparables à celles d'un diesel, mais en raison de la densité énergétique du GNC (inférieure à celle du GNL), l'autonomie est de quatre heures avec un réservoir standard et de six heures avec un prolongateur d'autonomie.

La densité énergétique du GNL est comparable à celle du diesel. Le GNL devient liquide lorsqu'il est refroidi à moins 162 degrés Celsius et, sous cette forme, c'est un carburant dont le volume est 10 fois supérieur à celui du GNC. Le GNL du T7 offre une capacité de carburant quatre fois supérieure et une autonomie plus de deux fois supérieure à celle du T6 Méthane (sans le prolongateur d'autonomie), soit huit heures de fonctionnement entre deux ravitaillements.

La conception du réservoir de carburant du T7 Méthane représente cinq familles de brevets. Le système de carburant à température contrôlée de Bennamann pour le T7 Méthane comprend deux réservoirs cryogéniques conformes qui maximisent l'espace et confèrent au T7 Méthane une autonomie équivalente à celle d'un tracteur diesel comparable. Le réservoir cryogénique en acier inoxydable est doté d'un espace sous vide autoportant qui nécessite moins de matériaux et réduit les coûts énergétiques de fabrication. Le contrôle actif et autoportant de la température du T7 permet d'éviter toute perte de méthane pendant une durée indéterminée. Le GNL se stocke indéfiniment.

Le ravitaillement en GNL est similaire à celui d'un tracteur diesel, bien que la température extrêmement froide du carburant oblige les opérateurs à porter des bottes fermées, des pantalons longs, une chemise à manches longues, des gants cryogéniques et un masque facial pour éviter les gelures. Le ravitaillement peut être effectué à partir d'une station fixe ou au moyen du réservoir de stockage mobile de Bennamann, ou MST.

"Nous faisons quelque chose d'unique, de pionnier, qui représente un changement radical. Nous construisons une solution de bout en bout pour le client, pour le tracteur, pour la production de biogaz et pour l'indépendance énergétique globale de l'exploitation", a déclaré M. Baroncelli. "Notre objectif n'est pas seulement de vendre plus de tracteurs, mais de changer l'espace agricole