המחפרון הירוק של JCB: מדוע בחרו לשרוף מימן במקום לנצל אותו בתא דלק?

בעולם שבו כולם מדברים על חשמל ותאי דלק , יצרנית הציוד המכני JCB בחרה בנתיב אחר לגמרי ופיתחה מנוע בעירה פנימית מונע מימן. זאת לא פשרה, אלא החלטה הנדסית מחושבת שמשנה את כללי המשחק בענף המיכון הכבד.

שלוש דרכים להשתמש במימן

לפני שמבינים את ההחלטה של JCB, חשוב להבין שמימן כדלק יכול להניע מכונה או מנוע בשלוש דרכים שונות לחלוטין:

1. סוללת ליתיום-יון חשמלית (Battery Electric) - אמנם לא מדובר במימן, אך זוהי נקודת השוואה חשובה. הסוללה אוגרת חשמל ומניעה מנוע חשמלי ביעילות גבוהה מאוד. סוללות ליתיום-יון ממירות כ-77% מהאנרגיה מהרשת לגלגלים. הבעיה: טעינה ארוכה מאוד, וסוללות כבדות מאוד - למשאית עם טווח של 800 ק"מ, ההפרש במשקל בין הסוללה לבין ההנעה עם תא דלק יכול להגיע למשקלים גדולים שעשויים להשפיע על משקל הרכב.
2. תא  מימן (Hydrogen Fuel Cell) - המימן מוזרם לתא אלקטרוכימי שמחלץ ממנו חשמל ישירות, ללא בעירה כלל. החשמל מניע מנוע חשמלי. תאי הדלק יכולים להגיע ליעילות העולה על 60%, ופולטים רק מים - ללא פחמן דו-חמצני. הם שקטים, עם מעט מאוד חלקים נעים. החיסרון: לדעת  JCB, תאי הדלק יקרים מדי, מסובכים מדי ואינם עמידים מספיק לציוד מכני הנדסי וחקלאי.
3. מנוע בעירה פנימית מימן (Hydrogen Internal Combustion Engine - H2-ICE) - זו הדרך שבחרה JCB. המימן נשרף בתוך מנוע בדיוק כמו שדיזל נשרף, אבל במקום פחמן דו-חמצני, המנוע פולט מים בלבד. יעילות אנרגטית של 25%-30% - נמוכה יותר מתא דלק, אבל עם יתרונות משמעותיים עצומים לשטח.

השקת המחפרון הירוק של JCB מונע מימן באנגליה בפני עיתונאים וכתבי רכב

תנאי השטח מוכיחים שצריך פתרון אחר

ביולי 2020 חשפה JCB את המחפר הזחלי הראשון בתעשיית הציוד הכבד המונע מימן, דגם 220X במשקל 20 טון ואותו הניעה דווקא באמצעות תאי דלק. אבל לאחר שנים של בדיקות מול תנאי השטח האמיתיים, הגיעו מהנדסי החברה למסקנה שתא הדלק אינו הפתרון הנכון לכלים מכניים הנדסיים שעובדים לרוב בשטח קשה. לאור זאת בחן מחדש הצוות את הטכנולוגיות ובחר במנוע הבעירה המימני של  JCB. מנוע שנראה ונשמע כמו דיזל - אבל פולט רק אדי מים.

למה בחרו דווקא בבעירה ולא בתא דלק?

ההחלטה מגובה בהיגיון הנדסי ומסחרי ברור, מבוסס על הכרת השטח.

עמידות בתנאי קיצון - אתר בנייה הוא סביבה אכזרית עם אבק, זעזועים, לחות, חום. תאי הדלק מורכבים ורגישים מדי לתנאים אלה. מנוע בעירה לעומת זאת, הוכיח עשרות שנים של עמידות בדיוק בסביבות כאלה.

מינוף ידע קיים - מנועי בעירה מימן מנצלים טכנולוגיה ורכיבים של מנועי דיזל קיימים, ואינם זקוקים לאלמנטים נדירים. בשונה מסוללות ליתיום-יון הזקוקות לקובלט וליתיום.

זמן תדלוק - רכבים מבוססי מימן ניתנים לתדלוק תוך דקות, ומציעים טווח הפעלה דומה לדיזל - קריטי בשטח שבו השבתת ציוד כבד עולה ביוקר.

כוח וסיבולת - בעירת מימן ידועה ביצירת מומנט וכוח גבוהים, ומתאימה לשימושים הדורשים הרמה כבדה ועומסים מתמשכים - בינוי, הובלת מטענים, ציוד שטח.

המחפרון מונע מימן בעבודה - הדגמה באתר היצרן JCB

לא מתפשרים על איכות הסביבה

הפליטה היחידה של מנוע המימן היא מים וכמות קטנה של תחמוצות חנקן הנוצרות מתהליך הבעירה בטמפרטורה גבוהה. זאת כמעט אפס פגיעה סביבתית, לעומת עשרות שנים של פליטות דיזל מציוד כבד.

מהשטח לייצור: מיליון שעות בדיקה

צוות של כ-100 מהנדסים עבד על הפיתוח, ומנוע המימן ה-50 כבר יצא מפסי הייצור כחלק מתהליך הפיתוח. לאחר שנות בדיקה אינטנסיביות, בינואר 2025 קיבלה JCB אישור מסחרי ממדינות רבות באירופה לייצור ולמכירת מנועי המימן. זאת לאחר שאחד עשר גופי רישוי אירופאים העניקו אישור, כולל גרמניה, צרפת, ספרד ועוד. בשנים האחרונות השיקה JCB מספר אבות-טיפוס, ביניהם מחפרון, מלגזה טלסקופית וגנרטור חשמל מבוסס מימן.

מחפרון מונע מימן של חברת JCB

השורה התחתונה

JCB טוענת שמימן מציע מסלול מעשי לענף הציוד הכבד, שבו צפיפות אנרגיה וזמן תדלוק הם קריטיים לפעילות. בעוד שסוללות חשמליות שולטות בשיח על תחבורה ירוקה לרכבי נוסעים, JCB מוכיחה שלמחפרונים ולמחפרים זחליים שעובדים 10-12 שעות ביום, בשטח מרוחק, בחום ובאבק - מנוע בעירה מימן הוא לא פשרה, אלא הפתרון החכם ביותר.

וכדי לשכנע את העולם? הם שמים שני מנועים כאלה ברכבים באורך 10 מטרים ושולחים אותם לרוץ על מישורי המלח של בונוויל בניסיון לשבור את שיא המהירות העולמי.

מתי נראה רכבים כאלה בישראל ?

יבואנית JCB בישראל – חברת קומסקו, בוחנת את הכלים ועוקבת בעניין אחרי ההתפתחויות בתחום. ללא ספק כניסה של כלים כאלה לתקן האירופאי יפתחו את השוק גם בישראל.