Il biodiesel offre una via diretta per la riduzione delle emissioni di carbonio.

Eric Risius. (Foto: John Deere Power Systems)

Nelle applicazioni per macchinari fuoristrada, le prestazioni si riducono a un semplice calcolo: quanto lavoro viene svolto prima del tramonto. Per gli operatori che trainano carichi pesanti, raccolgono migliaia di ettari o lavorano in cantieri remoti, i tempi di inattività delle attrezzature hanno un impatto diretto sui profitti. Sebbene le soluzioni di alimentazione alternative continuino a svilupparsi, i motori a combustione interna rimarranno la principale fonte di energia per le applicazioni pesanti nel prossimo futuro.

Gli operatori che oggi desiderano ridurre le emissioni di carbonio necessitano di soluzioni pratiche che consentano di mantenere la produzione giornaliera. I combustibili rinnovabili, come il biodiesel, offrono una via diretta. Essendo un'opzione a basse emissioni di carbonio, il biodiesel si integra con le attrezzature e le catene di approvvigionamento di carburante esistenti, offrendo agli operatori flessibilità nell'utilizzo del carburante senza interrompere i flussi di lavoro quotidiani.

Soddisfare i requisiti di densità di potenza

Comprendere il valore dei combustibili liquidi rinnovabili inizia sul cantiere. Le applicazioni gravose richiedono un'elevata densità di potenza e una risposta rapida alle improvvise variazioni di carico quando si opera in condizioni difficili. I combustibili liquidi rimangono il modo più efficace per fornire una produzione continua, consentendo alle apparecchiature di lavorare per interi turni anche lontano dai depositi di carburante centralizzati.

Per massimizzare queste caratteristiche prestazionali, i produttori di motori stanno progettando piattaforme moderne specificamente per una maggiore efficienza nei consumi e una maggiore potenza. Piattaforme come la gamma di motori John Deere Next Generation Engine (NGE) riflettono questo approccio progettuale. Grazie a una combustione migliorata, a pressioni di iniezione del carburante più elevate e a un ingombro ottimizzato, i motori moderni offrono una maggiore densità di coppia in dimensioni fisiche più compatte. L'integrazione del biodiesel in questi motori non compromette tali caratteristiche prestazionali. Il biodiesel fornisce la densità di potenza e l'elevata coppia necessarie per mantenere le macchine operative a pieno regime e nei tempi previsti.

Ingegneria per miscele più elevate

Il motore JD18 di John Deere Power Systems. (Foto: John Deere)

L'ampliamento della compatibilità con i carburanti rinnovabili è un aspetto importante dello sviluppo dei motori. La validazione dei motori per miscele con percentuali più elevate consente agli operatori di adottare carburanti rinnovabili, preservando al contempo la durata delle apparecchiature e i tempi di operatività giornalieri.

Lo scorso anno, John Deere ha ampliato la compatibilità con il biodiesel, aumentando l'omologazione per miscele di biodiesel dal B20 al B30 per tutta la sua gamma di motori Final Tier 4/Stage IV e Interim Tier 4/Stage III B. Inoltre, i motori Tier 3/Stage III A e di livello inferiore senza filtro antiparticolato rimangono omologati per miscele fino al 100% di biodiesel (B100), mentre i motori Stage V utilizzati nell'Unione Europea sono omologati per miscele fino all'8% (B8).

Il raggiungimento di questa compatibilità richiede un'ingegneria mirata per proteggere i componenti chiave sottoposti a cicli di lavoro gravosi. Gli iniettori di carburante devono erogare il carburante in modo costante con diverse proporzioni di miscela, mentre le guarnizioni, i tubi flessibili e le tenute del motore devono resistere a un maggiore contenuto biologico per migliaia di ore di funzionamento. Inoltre, il sistema di lubrificazione del motore deve impedire la diluizione del carburante mantenendo al contempo lubrificati i componenti interni, in modo che gli operatori possano rispettare i programmi standard di manutenzione e cambio olio.

Sfruttare le infrastrutture esistenti

Oltre alla durata del motore, il vantaggio economico del biodiesel risiede nella semplicità logistica. Il biodiesel funziona come un carburante "drop-in", evitando i costosi investimenti infrastrutturali richiesti da altre soluzioni energetiche alternative.

Anziché necessitare di stazioni di ricarica dedicate o di trasporti di gas specializzati, il biodiesel utilizza la catena di approvvigionamento di combustibili liquidi esistente. Serbatoi di stoccaggio, autocarri per il trasporto e procedure di rifornimento in cantiere rimangono identici a quelli utilizzati per il diesel standard.

Questa compatibilità logistica offre inoltre una flessibilità fondamentale rispetto alle variazioni regionali dell'offerta. Man mano che i mercati regionali valutano la disponibilità di diverse miscele, i motori con design flessibile in termini di carburante consentono agli operatori di passare da B30 a miscele con una minore percentuale di biodiesel, diesel rinnovabile e diesel standard senza dover restituire i motori o modificare le procedure di manutenzione.

Sostegno all'agricoltura e ad altri settori non stradali

Questa flessibilità operativa crea un effetto a catena economico che si estende oltre i singoli cantieri. L'espansione dell'adozione di carburanti rinnovabili nei settori non stradali supporta direttamente i produttori agricoli. Il biodiesel derivato da materie prime agricole crea un circolo virtuoso: le industrie che coltivano i prodotti agricoli utilizzano il carburante nelle proprie attrezzature per alimentare le proprie attività.

Mentre i mercati globali valutano gli standard locali sulle emissioni, le piattaforme motoristiche flessibili in termini di carburante aiutano gli operatori ad adattarsi alla diversa disponibilità di carburante e ai contesti normativi differenti nelle diverse regioni operative.

La riduzione delle emissioni nei veicoli fuoristrada si basa in ultima analisi su soluzioni ingegneristiche adatte alle reali esigenze dei cantieri. Migliorando l'efficienza dei motori a combustione interna ed espandendo la compatibilità con carburanti rinnovabili come il biodiesel, i produttori di motori offrono agli operatori una soluzione pratica e a basso rischio per ridurre le emissioni di carbonio.

Abbinando l'elevata densità energetica dei combustibili liquidi a una logistica del carburante consolidata, gli utilizzatori di biodiesel dimostrano che è possibile mantenere la produttività in cantiere, preservare la durata delle attrezzature e adottare carburanti a basse emissioni di carbonio contemporaneamente.

Informazioni sull'autore: Eric Risius è responsabile marketing di prodotto per motori a combustione e combustibili rinnovabili presso John Deere Power Systems.