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Concepto de tractor-esclavo de Massey Ferguson
Hoy en día sería impensable la agricultura y la producción de alimentos sin tractores, pero el fuerte encarecimiento de los combustibles fósiles producido en los últimos meses ha puesto en entredicho el actual modelo de maquinaria agrícola.
La búsqueda de nuevas fuentes de energía y los avances en automatización marcarán el futuro de la tecnología agrícola en los próximos años. Los tractores agrícolas inteligentes ganan terreno y las máquinas autónomas serán una realidad en muchos sectores, entre ellos el de la producción de alimentos.
La búsqueda de nuevas fuentes de energía y los avances en automatización marcarán el futuro de la tecnología agrícola en los próximos años
Un reciente webinar organizado por el Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Técnicos Agrícolas ha desgranado algunas de las apuestas que están haciendo las principales marcas y los prototipos de diseños futuros de tractor.
Motor de hidrógeno
Motor Cummins de hidrógeno
Los distintos fabricantes están tratando de encontrar alternativas a la planta motriz actual del tractor agrícola, monopolizada por el motor de combustión interna con ciclo Diesel, pero en el futuro “lo más probable es que convivan varios tipos”, afirma Marcos Vázquez, presidente del Colegio de Ingenieros Técnicos Agrícolas de Lugo e impulsor del Museo Vivo Integrado del Campo y la Locomoción Agrícola (Muvicla), ubicado en la casa de labranza familiar en Trasliste (Láncara).
En el futuro lo más probable es que existan varios kits de motorización adaptados a cada región del planeta
“El motor de hidrógeno puede ser una excelente solución, aunque tendrán que convivir varios kits de motorización, adaptados a cada región del planeta”, explica, ya que “hay varias formas de producir hidrógeno: mediante la hidrólisis del agua, que consume electricidad; transformando el vapor del gas natural; y la transformación anaeróbica de la biomasa, algo que resulta muy atractivo, porque la biomasa se puede producir en las propias granjas”, indica.
Producir hidrógeno mediante la fermentación anaeróbica de biomasa es una técnica muy tentadora porque podría producirse en las propias granjas
“Producir hidrógeno mediante la fermentación anaeróbica de biomasa es una técnica muy tentadora porque podría desarrollarse tecnología para que a partir de los residuos que se generan en las propias granjas se pudiese producir el nitrógeno necesario para mover las propias máquinas que hay en las casa”, asegura.
El inconveniente del hidrógeno es que no existe ningún tipo de logística de distribución ni sistemas avanzados de almacenamiento para poder usarlo como hacemos hoy con el diesel
No es ciencia ficción, aclara Marcos, “tenemos ya en este momento un sistema de New Holland que emplea este combustible, aunque no es sencillo, porque se requiere una dimensión importante de la ganadería para poder autoabastecer la maquinaria, es decir, no es posible obtener de 50 vacas el nitrógeno suficiente a partir de la fosa de purín para esto”, aclara.
Motor eléctrico
Tractor eléctrico Farmtrac FT22, con 22 caballos y 4 horas de autonomía, de fabricación india y comercializado en España por COMECA
Otra alternativa sería el motor eléctrico y, de hecho, ya se comercializa en la actualidad algún modelo de tractor eléctrico. Por ejemplo, el fabricante alemán ZF, especializado en cajas de cambio, ha desarrollado ya un motor eléctrico del que están entregadas ya bastantes unidades. Otras marcas, como Fendt, en su modelo E100 Vario, también apuesta por la tecnología eléctrica, en este caso en un tractor eléctrico de 100 caballos.
El fabricante alemán ZF ya comercializa motores eléctricos para tractores
“El problema es que las baterías están construidas con elementos finitos de la naturaleza, como es el litio, y pensando en tractores grandes, de más de 200 caballos se necesitarían baterías de 800 voltios, que serían costosas y de gran tamaño”, explica Marcos.
Se necesitarían baterías de 800 voltios, que serían costosas y muy pesadas, para mover tractores de más de 200 caballos
Además, para lograr la potencia necesaria habría que asociar muchas celdas en serie, con la dificultad que eso conlleva a la hora del funcionamiento, “porque en caso de fallo en una parte quedaría sin servicio la totalidad del sistema”, indica.
La parte positiva de los tractores eléctricos sería, por el contrario, que las baterías podrían después recargarse en las propias granjas, mediante la instalación de sistemas de energías renovables (paneles fotovoltaicos o minigeneradores eólicos).
Motorización híbrida
Tractor híbrido Antonio Carraro HRX
El tractor híbrido Antonio Carraro HRX Hybrid, presentado en Bolonia en 2021 y a punto de ser comercializado, es capaz de recuperar la energía generada por algunos de los aperos, mediante recuperadores tanto en los ejes de las ruedas como en la toma de fuerza para almacenar después esa energía en baterías con las que hacer funcionar algunos elementos eléctricos como el ventilador de refrigeración del motor o el sistema de climatización de la cabina.
Los tractores John Deere de la serie Sesam 7.000 E están provistos de una toma trifásica para realizar operaciones en campo de soldadura o corte con una sierra radial
John Deere en su momento, hace algunos años, usó también motorización híbrida en sus tractores de la serie Sesam 7.000 E, aunque actualmente no sigue con este sistema. “Hai tractores de esos funcionando actualmente, con cierto nivel de hibridación, aunque la empresa no está apostando ahora por los motores híbridos y está invirtiendo mucho más en automatización”, explica Marcos.
“El inconveniente más grande con la motorización híbrida es que llevas en la propia máquina dos mundos: el de la combustión interna y el de la electricidad, lo que supone mayor coste de matenimiento y reparación”, considera.
Motor endotérmico convertido
New Holland Methane Power
Se trataría de generar combustibles sintéticos tolerantes con el medio ambiente para poder seguir usando los motores actuales tanto de ciclo Otto como de ciclo Diesel. “Es una tecnología que está en desarrollo y parece que Porsche Motors ya tiene resultados interesantes, porque quiere que sus clientes de automóviles, que poseen máquinas de esta marca desde hace años, puedan seguir utilizándolas con combustibles de futuro”, detalla.
Otra posibilidad sería transformar el motor endotérmico actual a otros combustibles, como el bioetanol o el hidrógeno, siguiendo el ejemplo que hizo en su época Eduardo Barreiros transformando motores de gasolina a gasóleo.
“El que ha dado más muestras de atrevimiento y ha salido al mercado con tractores movidos con combustibles alternativos es New Holland. Los tractores de su gama Methane Power están impulsados con metano (en la parte delantera llevan un depósito auxiliar de metano para tener mayor autonomía) y en Bolonia tienen una granja experimental que demuestra que con los residuos generados en la propia granja se puede surtir a todas las máquinas utilizadas en la propia granja”, cuenta Marcos.
El tractor autónomo
Concepto de tractor-apero de John Deere
“El tractor autónomo, no es ciencia ficción, es ya una realidad palpable, por lo que si hablamos de los tractores del presente y del futuro tenemos que hablar de automatización”, asegura Marcos Vázquez.
Existen ya distintos modelos avanzados de tractores autónomos, como el concepto de tractor-apero de John Deere, presentado en Agritechnica 2019, donde el apero se une directamente a una cabeza tractora sin cabina, funcionando el conjunto de forma autónoma.
El tractor autónomo, no es ciencia ficción, está completamente desarrollado y es ya una realidad palpable
Otra idea en este camino sería el concepto de tractor-esclavo de Massey Ferguson, de manera que un solo maquinista maneja diversas unidades tractoras a través de un sistema de cámaras y sensores en el puesto de mando de la unidad principal.
“Siempre que ha habido automatización, en cualquier sector de la economía, ha habido una mejora de rendimiento pero al mismo tiempo una pérdida de puestos de trabajo. Es decir, a más automatización, mejor economía pero menor empleo”, argumenta.
“Las máquinas autónomas las diseñamos los humanos pero en ciertos aspectos, como es la generación de empleo, juega en nuestra contra y es difícil encontrar el punto de equilibrio”, asegura.
La brecha tecnológica en la agricultura
Según estudios de la Oficina de Estadísticas Laborales norteamericana, de cada 10 puestos de trabajo actuales 6 podrían ser automatizados. Según este informe, en Alemania la destrucción de empleo en el sector agrícola como consecuencia de la automatización sería del 6%.
En Alemania la destrucción de empleo en el sector agrícola como consecuencia de la automatización sería del 6%
Pero el desarrollo de la mecanización agrícola no se ha producido por igual en todo el mundo y la brecha tecnológica es una realidad evidente también en el sector de la agricultura.
“En el mundo todavía queda muchísima tracción animal. El 52% de la tracción en la agricultura en los países en desarrollo (479 millones de hectáreas agrícolas) todavía es tracción animal, frente a sólo el 7% en los países desarrollados (644 millones de hectáreas agrícolas).
Toma de datos: ¿a quién pertenecen?
Los tractores inteligentes actuales son cajas llenos de sensores que están constantemente palpando el territorio (cultivos, cosechas, etc). “Pero, ¿de quién son esos datos, del agricultor o de las multinacionales fabricantes de maquinaria agrícola?”, se pregunta Marcos. Ante esta problemática, la Cámara de Representantes de EEUU acaba de legislar para que los propios agricultores que compran los tractores sean los propietarios de los datos frente a las casas fabricantes.
El tractor inteligente y las cosechadoras inteligentes están constantemente tomando datos del territorio
La tecnología mueve ya tanto dinero como la mecánica. Los ingresos de John Deere han alcanzado en 2021 los 44.000 millones de dólares, más que nunca en su historia, gracias a la automatización y robotización que está proponiendo para el campo y la misma estrategia está siendo seguida por el resto de los principales fabricantes mundiales.
Coste energético de fabricación
Desde el punto de vista de la sostenibilidad y del consumo de recursos, “es una barbaridad lo que cuesta, en términos energéticos, construir una máquina pesada”, afirma Marcos. Tomando como base los datos de un estudio elaborado por la Sociedad Española de Historia Agraria, un tractor moderno actual de entre 100 y 120 caballos, de unas 4 toneladas de peso, requiere de 660.000 megajulios de energía para construirlo y tendría que trabajar 400 horas al año durante 8 años para consumir esa cantidad equivalente de energía en combustible.
La media anual de trabajo de un tractor en una explotación en Galicia es de 300 horas, 1.000 en caso de empresas de servicios
Por lo tanto, argumenta Marcos, “es muy probable que muchos de los tractores que están en el desguace no han consumido la energía que ha costado su construcción”, por lo que aboga por aprovechar la vida útil de los tractores con las reformas necesarias para poner al día sus medidas de seguridad. “Los tractores, adaptándolos a las medidas de seguridad y anticontaminación actuales, son máquinas robustas que pueden servir durante muchos años”, concluye.
“Gracias a la mecanización, hoy cada agricultor puede alimentar a 155 personas, cuando antes solo podía dar de comer a 5”
Marcos, junto a uno de los tractores de la colección existente en el Muvicla
En su ponencia, Marcos Vázquez hizo también un repaso retrospectivo por lo que supuso la mecanización en la historia de la agricultura y la producción de alimentos. “Cuando hace siglo y medio el trabajo humano y el trabajo animal eran los que primaban, un labriego alimentaba a entre 5 y 10 personas de su entorno dependiendo de su habilidad y del punto del planeta en el que se encontrara; el nacimiento del tractor moderno hizo que un agricultor pasase a alimentar a 50 personas, llegando hoy a 155”, explicó el responsable del Muvicla.
A su juicio, dos son los hitos fundamentales de la mecanización agrícola: el invento del arado de acero por parte de John Deere en 1837 y el invento del tercer punto de enganche por parte de Ferguson en 1933.
El arado de acero de John Deere y el enganche a tres puntos de Harry Ferguson son los dos grandes inventos que dieron lugar al nacimiento del tractor moderno
“John Deere era herrero y descubrió el arado autolimpiable, por el hecho de que la vertedera fuese de acero en vez de hierro, lo que hizo que no se pegase la tierra y con eso prácticamente consiguió duplicar la capacidad de trabajo de un animal y, consecuentemente, aumentar la producción de alimentos de forma significativa”, indicó.
Para Marcos Vázquez el siguiente gran salto se produjo casi un siglo después, cuando el mecánico irlandés Harry Ferguson inventa el enganche a tres puntos, que sirvió para reducir la peligrosidad de la máquina y para democratizar el tractor. “Era un pequeño tractor que además era asequible económicamente. Hasta entonces el tractor estaba reservado a Gobiernos o a personas muy adineradas”, explicó.
La democratización del tractor se produce a partir de 1933, antes estaba reservado sólo a Gobiernos y personas adineradas
Gracias a ese avance, la capacidad de producir alimentos aumentó exponencialmente. “Entramos en una nueva dinámica, en la que un agricultor, con la ayuda de un pequeño tractor, ya podía alimentar hasta 50 personas”, precisó. En la actualidad esa cifra se habría incrementado hasta las 155 personas de media por agricultor en el mundo.
De los tractores a los automóviles de lujo
El Muvicla atesora una importante colección de tractores de distintas épocas y Marcos quiso recordar que “las marcas más glamurosas de automóviles actuales, como Porsche, Lamborghini, Aston Martin o Alfa Romeo nacieron a partir de fabricar tractores y del dinero que los agricultores invirtieron en comprarlos”.
Las marcas más glamurosos de automóviles, como Porsche, Lamborghini, Aston Martin o Alfa Romeo, nacieron de fabricar tractores
“Porsche nació fabricando tractores y, de hecho, entre 1950 a 1964 fabricó 125.000 unidades de tractores y sólo 77.000 de automóviles”, indicó como anécdota. Lamborghini todavía continúa fabricando hoy en día tanto automóviles como tractores.
