Motori a gasolio ed inquinamento ambientale.
L’attenzione per l’inquinamento ambientale è sempre di più al centro dell’attenzione dell’opinione pubblica e trova molta sensibilizzazione anche nelle fasce di età più giovani.
E’ una problematica che si è acuita anche per il costante aumento degli scambi commerciali nell’economia mondiale con effetti nel medio e lungo termine sul delicato equilibrio climatico mondiale.
Nel mondo dell’autotrasporto i motori dei veicoli sono a combustione interna alimentata da derivati del petrolio. La combustione nei motori diesel genera come risultato dell’energia termica prodotta, anidride carbonica e altri prodotti di scarto più nocivi come il monossido di carbonio (co), idrocarburi non combusti (hc), ossidi di azoto (nox) , ossidi di zolfo (sox) e particolato carbonioso (pmx).
Considerando l’aumento della domanda di trasporto merci che lo sviluppo economico richiede, viene generato conseguentemente un aumento esponenziale delle emissioni di questi prodotti di scarto della combustione che vengono generate anche dai veicoli destinati al trasporto merci su gomma.
Risulta evidente che i costruttori di veicoli si trovino a fronteggiare una problematica che nel medio periodo porterà alla necessità di produzione e vendita di motori che tengano conto di questi aspetti e delle nuove normative antinquinamento.
I motori a gasolio con Adblue.
Negli ultimi anni sono stati sviluppati diversi sistemi atti a ridurre le emissioni motori diesel, soprattutto per quanto riguarda il mondo dell’autotrasporto medio pesante, come lo sviluppo di nuovi motori più efficienti in grado di consumare meno carburante (minor consumo significa meno residui di combustione) e l’introduzione di particolari sistemi di catalizzazione basati sull’utilizzo dell’urea.
Questo additivo, commercialmente denominato Adblue, viene iniettato all’interno di un filtro studiato appositamente, in una soluzione acquosa pari al 32,5% di urea pura, che attraverso riduzione chimica all’interno del catalizzatore stesso, trasforma gli ossidi di azoto in azoto molecolare ed acqua; questo processo è chiamato tecnicamente scr ovvero selective catalytic reduction, i cui standard sono regolati dalla norma europea din70070.
Nonostante l’adozione di queste nuove soluzioni tecnologiche, il problema nella sua problematica principale, non può essere azzerato, in quanto il nemico principale rimane sempre la CO2 ovvero l’anidride carbonica, ovvero uno dei principali “gas serra” responsabili del riscaldamento globale.
La soluzione, che purtroppo urge, sarebbe quella di utilizzare mezzi di trasporto ad emissioni “zero”, ma purtroppo la tecnologia attualmente disponibile non permette ancora un largo impiego di fonti energetiche alternative per la scarsa efficienza delle stesse.
I motori bi-fuel gasolio e metano.
Molto si è studiato nell’ultimo decennio, con lo sviluppo di autocarri alimentati a gasolio e metano, ovvero i cosiddetti bi-fuel, fino allo sviluppo di un propulsore interamente alimentato a gas che, limitando gli scarti nocivi di combustione, genera comunque sempre anidride carbonica CO2.
In merito alla alimentazione con gas naturale, Il governo olandese ha commissionato a TNO, un’organizzazione di ricerca indipendente, test su strada al fine di comparare le emissioni dei camion a diesel con quelli alimentati a gas naturale liquefatto (GNL). Nella guida mista (urbana, extraurbana e autostradale) i camion GNL hanno emesso dalle 2 alle 5 volte più NOx rispetto al camion diesel che ha ottenuto i risultati più bassi nei test. L’uso del biometano (al posto del gas fossile) non riduce le emissioni di NOx, poiché il biometano e il gas fossile hanno circa le stesse caratteristiche.
Autotrasporto pesante e sostenibilità ambientale: DAF ed i motori elettrici ed ibridi.
Il primo passo da fare nel medio periodo è sicuramente quello di ringiovanire il parco veicoli circolante, che in Italia ha una età media di 13 anni, per sostituirlo con veicoli euro6: non si annullano le emissioni ma si possono ridurre notevolmente.
L’ alternativa sempre più in rapida ascesa, soprattutto nel mercato dell’auto, è rappresentata dai veicoli equipaggiati con motori ibridi, elettrici e i più futuristici motori a celle di idrogeno.
DAF Truck, da anni è al lavoro per sviluppare motori ibridi ed elettrici, cercando di affrontare e risolvere le problematiche riscontrate nell’utilizzo di queste nuove tecnologie.
Un motore elettrico infatti, avendo la straordinaria caratteristica di non immettere nell’atmosfera alcun agente inquinante, presenta però la limitazione della percorrenza dovuta all’esaurimento delle batterie che lo alimentano oltre che il tema dello smaltimento delle batterie stesse.
Se consideriamo inoltre, che il peso dell’autocarro e della merce trasportata richiedono una quantità di potenza del motore molto più elevata rispetto per esempio ad un’autovettura, è facile comprendere una delle problematiche principali nello sviluppo di un simile progetto.
Una prima soluzione può essere rappresentata dall’utilizzo di un motore ibrido, vale a dire composto da un motore diesel e da un motore elettrico.
DAF Truck ha sviluppato due soluzioni che, in questo ultimo periodo grazie alla collaborazione con importanti gruppi di autotrasportatori olandesi, sono in fase di test per poter commercializzare sul mercato una proposta di veicoli per trasporto merci ad impatto ambientale ridotto.
Il progetto comprende l’utilizzo da parte dei propri partner, di tre veicoli elettrici (DAF CF Electric) e due veicoli ibridi plug-in (DAF CF Hybrid).
I veicoli ibridi sono equipaggiati da un motore diesel Paccar MX-11 da 10,8 litri estremamente efficiente (330 kw/450cv), un motore elettrico ZF (75 kw/ 100 cv, con potenza massima di 130 kw/ 175 cv), il tutto integrato con lo speciale cambio di velocita’ ZF Traxon specificatamente studiato per trazioni ibride.
Il progetto innovativo e pionieristico in questo campo, e’ strutturato da DAF Truck in sinergia con alcuni importanti gruppi di trasporto olandesi come Peter Appel, il quale sta utilizzando due di questi veicoli per rifornire alcuni supermercati dei Paesi Bassi. Questa soluzione prevede l’utilizzo della trazione elettrica ad emissioni zero all’interno delle aree urbane con un’autonomia di 50 km circa, combinato con un motore diesel ad alta efficienza e basse emissioni per gli spostamenti extraurbani.
Un dettaglio tecnologico non da trascurare e sicuramente degno di nota, è rappresentato dalla ricerca del “recupero energetico” derivante dal moto in fase dinamica, come ad esempio la ricarica delle batterie durante l’utilizzo del motore diesel e il recupero dell’energia inerziale durante le frenate.
Il progetto descritto, terminata la fase di collaudo e test, potrà sicuramente rappresentare un’alternativa sostenibile a livello ambientale per quanto concerne il settore dei trasporti e della logistica distributiva, destinata soprattutto ai grandi gruppi che dispongono di grandi flotte.
Solo un’analisi approfondita dei benefici derivati dal rapporto costi-ricavi, consentirà di valutare se la soluzione ibrida sarà applicabile anche a realtà aziendali più piccole come il caso di aziende di trasporto con flotte entro i 5 mezzi, che nella realtà dell’economia nazionale italiana rappresentano oggi la maggior parte del parco circolante.
