Motori, e se fosse il metano?

Nella ricerca del motore ideale si affaccia una nuova soluzione: l’alimentazione a metano. Che, nel caso sia raffinato dal biogas…

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Nella ricerca del motore ideale si affaccia una nuova soluzione: l’alimentazione a metano. Che, nel caso sia raffinato dal biogas aziendale, consente risparmi fino al 40% sulla bolletta energetica e, per di più, rispetta senza difficoltà gli standard dElla fase 5

L’articolo Motori, e se fosse il metano? è un contenuto originale di M&MA Macchine e Motori Agricoli.

Produrre in casa il combustibile per i trattori è un vecchio sogno dell’agricoltura, settore da sempre tendente all’autarchia.  Dopo vari tentativi con olio di colza, elettrico in versione ibrida e a celle combustibili e altro ancora, alcuni costruttori stanno ora puntando sul metano, che è molto meno inquinante del gasolio, ben diffuso nel nostro paese e soprattutto producibile in azienda, grazie agli impianti di biogas. Per il quale, tra l’altro, si stanno diffondento le tecnologie di raffinazione dai gas indesiderati, dopo la recente legge sul biometano. Inutile dire che se al vantaggio di vendere metano si aggiunge quello di avere il combustibile per i trattori quasi gratis, il conto economico dell’investimento cambia notevolmente. Anche perché, come ci ha spiegato un addetto ai lavori, si potrebbe in questo modo recuperare il metano frutto dei picchi di produzione del digestore e che il gruppo elettrogeno non riesce a utilizzare, in quanto eccedente il fabbisogno del motore.

New Holland fase due

Con la seminatrice, il T6 Methane Power ha raggiunto un’autonomia di sei ore e mezza.

Con la seminatrice, il T6 Methane Power ha raggiunto un’autonomia di sei ore e mezza.

Sono sostanzialmente due i costruttori che hanno già macchine a metano in fase avanzata. New Holland è ormai arrivata al secondo stadio del progetto, con i suoi T6 Methane Power. Il primo prototipo, un 140, era – per la verità – poco più che un esperimento, realizzato infilando un motore a metano da autotrazione in un T6 fornito di basamento a culla (si veda, in questo stesso numero, la prova in campo del T7 Hd per ulteriori dettagli su questo elemento). I problemi erano tuttavia molti: ridotta autonomia, pericolo di surriscaldamento, necessità di tenere la macchina sempre ad alti regimi.

Grazie a bombole supplementari sul lato destro e dietro la cabina, il T6 New Holland porta 300 litri di metano compresso.

Grazie a bombole supplementari sul lato destro e dietro la cabina, il T6 New Holland porta 300 litri di metano compresso.

Inconvenienti che parrebbero risolti con l’uscita del secondo prototipo, basato questa volta su un T6 175. Presentato ad Hannover e a Expo, è una macchina molto più adulta della precedente. Intanto perché monta un motore con funzione portante, vale a dire senza necessità di semitelaio. Inoltre, il T6 Methane Power ha sostanzialmente le stesse caratteristiche di un parigrado con motore diesel, potendo erogare 179 cv (132 kW) e 740 Nm di coppia massima. Infine – ma dovremmo dire soprattutto – il 6 cilindri Nef da 6 litri è del tutto intercambiabile con un normale motore Diesel, da cui differisce soltanto per la presenza delle candele (dunque ha una testata diversa), per un turbocompressore adatto a temperature più alte e perché richiede più spazio per il carburante. Contenuto in nove bombole collocate, oltre che nel vano del serbatoio diesel, al posto della scaletta destra e poi dietro alla cabina, per un totale di 52 kg di metano compresso, pari a circa 60 litri di gasolio. Essendo le du emacchine assai simili, è molto più semplice ed economico realizzare una versione a metano. Che, secondo Stefano Fiorati, responsabile del Tractor innovation and advanced engineering di New Holland, potrebbe costare come l’omologo diesel. E questo è fondamentale per la fattibilità di un progetto. «Sostenibilità economica e reperibilità del carburante sono due elementi essenziali e non c’è dubbio che il metano, comune o derivante da biogas, sia facilmente reperibile. Per questo il motore a metano sta diventando una sfida importante nei piani di New Holland per il medio termine», ci confermano dall’ufficio stampa.

In tour per l’Italia

Uno dei problemi ancora da risolvere per i motori a metano è legato ai tempi di rifornimento in caso si usino impianti aziendali.

Uno dei problemi ancora da risolvere per i motori a metano è legato ai tempi di rifornimento in caso si usino impianti aziendali.

Il T6 175 Methane Power è stato esposto al padiglione New Holland di Expo ma è stato anche – ed è tuttora – in campo a lavorare. Prima all’azienda agricola Bellotta di Venaria Reale (To) e successivamente a Maccarese, dove è rimasto soltanto un paio di settimane, facendo comunque una buona impressione sul direttore Claudio Destro. «La macchina in sé va bene, abbiamo avuto soltanto – per quanto riguarda la nostra realtà – un problema di rifornimento, poiché non avendo metano in azienda dovevamo caricarlo su un camion e portarlo al distributore. Tolto questo – e il fatto che l’autonomia non va oltre la mezza giornata – è simile al diesel per brillantezza del motore e prestazioni.

Rispetto ai primi tentativi, che montavano bombole enormi, il T6 è piacevole anche esteticamente, oltre che comodo da usare e molto silenzioso. Con la nuova legge sul biometano, una macchina di questo tipo può diventare davvero interessante». Farebbe risparmiare, secondo New Holland, dal 20 al 40% sulla spesa in carburante, mentre la riduzione delle emissioni inquinanti, rispetto al diesel, arriva all’80%.

Se a Maccarese il T6 metanofago ha fatto poco più che un’apparizione, alla Bellotta è rimasto per circa cinque mesi. «Peraltro, essendo dotato di caricatore frontale, lo abbiamo usato spesso per rifornire l’impianto di biogas», ci dice il direttore Renato Calvo, che ha usato il trattore di persona in più occasioni. «La differenza principale, rispetto a un pari-potenza con motore diesel, è nella coppia, che sul diesel è disponibile a regime più basso. In altre parole bisogna cambiare un po’ l’approccio, partendo con un regime più alto per non avere problemi di coppia in avvio. Detto questo, la potenza c’è tutta; rispetto al primo prototipo siamo su un altro pianeta: là avevamo un motore da furgone, troppo leggero per le applicazioni agricole. Qui, una volta partiti, non si sente la differenza con un motore a gasolio».

Risparmio a parte, vediamo i benefici principali della macchina. «Il più evidente è la silenziosità; inoltre credo che chi lavora in stalle o capannoni potrebbe beneficiare fortemente della riduzione di emissioni inquinanti. Senza contare che un’azienda che ha il biogas, come la nostra, potrebbe prodursi in casa i combustibili, anche se al momento i tempi per rifornirsi sono un po’ lunghi, se non si ha un distributore ad alta pressione. E questo a mio parere è un difetto superiore all’autonomia, che già oggi non è male, visto che con la seminatrice siamo arrivati a sei ore e mezza di lavoro».

Il bifuel di Valtra

Una piccola flotta di quindici Valtra a gasolio e biogas è attualmente al lavoro in Svezia.

Una piccola flotta di quindici Valtra a gasolio e biogas è attualmente al lavoro in Svezia.

New Holland è in fase di sperimentazione avanzata con il suo T6 e ipotizza di essere pronta per il mercato in pochi anni, presentando una macchina dall’autonomia aumentata e magari con una trasmissione – vedi Autocommand – che riduca il problema della coppia segnalato da Calvo. C’è però chi ha già fatto questo passo: Valtra ha infatti, già da tre anni, una piccola flotta di Serie N Dual Fuel in piena attività, realizzati grazie a uno speciale finanziamento del governo svedese ma che suscitano interesse anche in Russia e in Germania. Non siamo ancora alla produzione in serie, ma il fatto che i prototipi siano una quindicina indica che il marchio finlandese crede nell’idea.

A differenza di New Holland, monta un Valtra ciclo Diesel che usa biogas non raffinato.

A differenza di New Holland, monta un Valtra ciclo Diesel che usa biogas non raffinato.

Rispetto a New Holland, la soluzione di Valtra presenta una sostanziale differenza nel motore: mentre il primo monta un Nef a ciclo Otto (dunque con le candele, come un normale motore a gas), la serie N adotta un motore basato sul ciclo Diesel ma in grado di funzionare con doppio combustibile, ovvero gas e gasolio in proporzione variabile.

Novità, quest’ultima, introdotta con la seconda serie di motori ibridi, dal momento che inizialmente il rapporto era fisso: 83% di gas, 17% di gasolio.

Nel motore Dual Fuel di Valtra, biogas e gasolio sono iniettati separatamente a seconda delle necessità del motore.

Nel motore Dual Fuel di Valtra, biogas e gasolio sono iniettati separatamente a seconda delle necessità del motore.

I nuovi propulsori si avviano a gasolio per arrivare al 90% di gas una volta raggiunta la temperatura ideale. Abbiamo volutamente parlato di gas perché – altra sostanziale differenza rispetto a New Holland – i motori Valtra funzionano con biogas talquale, dunque senza bisogno di raffinazione. Si tratta, evidentemente, di un grosso vantaggio per chiunque possegga un biodigestore, dal momento che può utilizzare il gas che esce da quest’ultimo, senza processi di estrazione del metano. Il rovescio della medaglia è che il motore, in questo modo, non riceve metano puro ma una miscela contenente anche anidride carbonica (fino al 40%), azoto, ammoniaca e altri inquinanti che, a lungo andare, possono provocare incrostazioni nei cilindri. Oltre a questo, Valtra sta lavorando sulle emissioni di metano incombusto, controllate attraverso speciali catalizzatori e un’accurata gestione elettronica del motore.

Che sia a metano puro o un ibrido biogas-gasolio, il motore a energie alternative sembra comunque essere una possibile soluzione, sia per ridurre la spesa energetica sia per rientrare nei limiti dei prossimi passaggi legislativi: bruciando metano, si è già automaticamente in Euro 5.

Visualizza la tabella Soluzioni a confronto

 

Ci prova anche Valpadana

foto box valpadanaSi studia l’alimentazione a metano anche nel settore degli specialistici.

Pioniera, in questo caso, è Valpadana, che già all’Eima 2010 presentò un prototipo di trattore da vigneto con motore a gas: si tratta del VP 2730 Hst-R CleanPower, mosso da un Kohler benzina-metano bicilindrico da 750 cc per 25 cavalli di potenza massima, con trasmissione idrostatica e guida reversibile.