Gestione del parco carrelli

Il diesel ha un futuro?

da Mark Nicholson

Marzo 2016

Dato che i carrelli elettrici continuano ad aumentare la loro quota sul mercato della movimentazione dei materiali e l’interesse sulle fonti di energia rinnovabile è in continua crescita, l’alimentazione a diesel si sta avviando verso l’estinzione?

Secondo Mark Nicholson esistono delle buone ragioni per credere che il diesel sarà sempre parte del mix energetico complessivo nel mondo.

Per molte applicazioni un carrello a diesel rappresenta una scelta migliore di uno a batteria – addirittura può essere una sorpresa sapere che in alcuni casi in realtà il diesel offre una maggiore sostenibilità ambientale di un’unità elettrica.

Vantaggi del diesel

Quando l’elettricità non è ‘verde’’

In una zona dove non è disponibile l’elettricità generatadall’energia solare o dal vento, idroelettrica o proveniente da altre fonti rinnovabili, il totale delle emissioni derivanti dall’uso
di un carrello elettrico sono superiori a quelle causate da uno a diesel. Di per se stesso il carrello elettrico non è inquinante, ma è necessario considerare la quantità di carbone, gas o
gasolio bruciati per generare l’elettricità che carica la batteria. Inoltre si deve considerare lo spreco causato dalla conversione dell’energia da una forma ad un’altra.

Quando l’energia dei combustibili fossili viene convertita in energia elettrica, se ne perde una gran parte sotto forma di calore; allo stesso modo, si notano perdite simili quando la corrente
elettrica è convertita in elettricità statica nella batteria. Al contrario, il diesel alimenta un motore in modo diretto. Gli stessi argomenti sono validi per i carrelli con celle a idrogeno,
dato che è necessaria l’elettricità per produrre l’idrogeno.

 

Quando è importante una vita lunga

La struttura dei motori industriali a diesel è estremamente robusta e il fatto che sono stati progettati per lavorare a regimi bassi li rende ancor meno vulnerabili al logorio. I proprietari possono anticipare che un carrello a diesel abbia una vita lunga, richieda una manutenzione minima e mantenga un buon valore residuo. Queste caratteristiche fanno senso da un punto
di vista economico, ma inoltre i carrelli a diesel sono anche amici dell’ambiente poiché riducono la quantità di materie prime consumate e la necessità di smaltire i rifiuti.

Battery power engine

L’alimentazione a batteria è ideale per molte applicazioni - ma non tutte.

Un carrello diesel è sempre pronto all'uso e può lavorare 24 ore al giorno, 7 giorni la settimana, con pochi minuti di inattività quando è necessario un rabbocco di carburante.

Quando la robustezza è una priorità

Un carrello a diesel di solito offre prestazioni più potenti rispetto ad un’unità elettrica comparabile, poiché offre una coppia più elevata, più gradabilità, una maggiore
accelerazione e velocità di sollevamento. Per i carichi più pesanti, la forza di un diesel solitamente è indispensabile.

Quando il carrello deve lavorare in continuazione

Un carrello a diesel è sempre pronto all’uso, dato che la sua alimentazione gli consente di funzionare 24 ore su 24, 7 giorni alla settimana, con pochi minuti di inattività quando è
necessario aggiungere del carburante. Un carrello elettrico richiede un cambiamento regolare delle batterie e un regime di ricarica programmato con molta attenzione; un livello di
ricarica basso potrebbe impedire all’operatore di un carrello elettrico di utilizzare le attrezzature che richiedono un’alta potenza, ma un carrello a diesel può funzionare al massimo anche con una quantità minima di carburante nel serbatoio.

Quando il posto di lavoro è remoto

Immaginate, per esempio, un cantiere edile prima di installare l’elettricità – in queste circostanze diventa difficile mantenere un carrello elettrico sempre con la batteria carica, ma è relativamente facile trasportare il combustibile per un carrello a diesel ovunque ce ne sia bisogno.

Quando il capitale è scarso

I carrelli a diesel possono essere acquistati ad un costo considerevolmente inferiore di quelli elettrici, quindi rimangono una scelta popolare per qualsiasi attività commerciale che ha
bisogno di ridurre al minimo l’investimento di capitale.

Tecnologia del diesel pulito

Sono disponibili varie tecnologie per aiutare i produttori a ridurre le emissioni – in generale ciò comporta una o più delle seguenti operazioni:

Filtro del particolato (Diesel Particulate Filter = DPF)
Intrappola le particelle dai gas di scarico e li bruciano.

Turbocompressore
Utilizzando un motore turbocompresso più piccolo ed efficiente, che garantisce le stesse
prestazioni delle unità più grandi ma meno sofisticate, si riduce il consumo del carburante
e di conseguenza anche le emissioni.

Riduzione catalitica selettiva (Selective Catalyst Reduction = SCR)
Un sistema SCR utilizza un catalizzatore come
urea o fluido di scarico diesel (Diesel Exhaust
Fluid = DEF) per ridurre le emissioni di NOx.

Catalizzatore di ossidazione diesel (Diesel Oxidation Catalyst = DOC)
Quest’approccio si basa su un processo di ossidazione che utilizza un catalizzatore per
convertire una parte delle emissioni in acqua e altre sostanze relativamente innocue.

Ricircolo dei gas di scarico (Exhaust Gas Recirculation = EGR)
Con EGR si diluisce l’ossigeno nella camera di combustione mescolando l’aria di aspirazione
con il gas di scarico raffreddato. In questo modo si abbassa la temperatura massima durante la combustione e di conseguenza si produce meno NOx. Abbassando la temperatura si aumenta il contenuto del particolato dei

 

Le normative sempre più severe sulle emissioni di scarico... stanno costringendo i produttori a rendere i motori più puliti e più efficienti.

Prendersi cura delle emissioni

Il principale argomento contro il diesel si centra sulle emissioni. La combustione del gasolio, come qualsiasi altro combustibile fossile, produce l’anidride carbonica e contribuisce al
cambiamento climatico; inoltre, il diesel rilascia nell’aria anche polveri e altri inquinanti dannosi per la salute umana.

Soltanto nel Regno Unito si stima che ogni anno circa 5.000 morti premature sono collegate alle emissioni dai motori a combustione. Si ricorda inoltre che la terra non ha una scorta
infinita di combustibili fossili, quindi dobbiamo conservarli. Per fortuna si può far molto per assicurare che i motori a diesel non siano così inquinanti e consumino meno carburante. Normative sulle emissioni di scarico sempre più rigorose, in particolare nell’UE e negli Stati Uniti, stanno forzando le fabbriche a svillupare motori più puliti ed efficienti.

Già dal 1996 l’Unione europea ha implementato limiti nuovi in fasi diverse in cui sono specificati i livelli accettabili di ossidi di azoto (NOx), idrocarburi (HC), monossido di carbonio
(CO) e – nel caso dei motori a diesel – il particolato (PM) da Non-Road Mobile Machinery (macchine mobili non stradali). Quando si parla di particolato, ci si riferisce principalmente
alle particelle di fuliggine, ma nel PM sono inclusi anche i residui d’olio. Per conoscere tutti i dettagli si può consultare la direttiva 97/68/CE e le varie modifiche successive. Più di recente avrete visto nella letteratura del prodotto per i carrelli i riferimenti alle normative sulle emissioni dell’UE Fase IIIB, o l’equivalente Tier 4 Interim quando si prendono in
considerazione i prodotti americani. Se avete a che fare con fornitori responsabili, ad esempio Cat® Lift Trucks e le sue concessionarie, non è necessario preoccuparsi per quanto
riguarda l’ottemperanza alle regole di cui sopra – sono già stati fatti dei programmi per la necessaria sostituzione dei motori con un regime di flessibilità che consente la vendita delle
scorte esistenti con motori della Fase IIIA. Qualsiasi veicolo comprato prima dell’introduzione della Fase IIIB, o durante il periodo del regime di flessibilità, può essere adoperato in
tutta legalità senza dover apportare modifiche.

 

diesel fuel engine

Grazie ad una tecnologia avanzata, con il diesel si ottiene l’alta potenza richiesta, ma con minor consumo di carburante ed emissioni ridotte.

La nuova generazione di motori a diesel

Nell’aggiornare i suoi carrelli elevatori a diesel per soddisfare i requisiti della Fase IIIB dell’UE Cat Lift Trucks si è concentrata sull’uso efficiente del carburante da parte dei motori turbocompressi e le scoperte più recenti nella tecnologia DPF.

Per la gamma molto popolare di DP40-55N da 4 a 5,5 tonnellate è stata scelta il motore
innovativo Perkins a 4 cilindri 854F con una cilindrata di 3,4 litri, ma che offre il tipo di
prestazioni normalmente anticipato con un motore di 5 litri. Il risultato è un carrello in cui la densità di potenza leader nella sua classe è abbinata ad un carburante ad alta efficienza ed emissioni basse.

Il suo DPF di metallo robusto possiede una rigenerazione passiva, cioè la fuliggine raccolta
viene bruciata quando il carrello funziona, piuttosto che durante la manutenzione.

 

Biodiesel

In Europa, il biodiesel – un combustibile rinnovabile derivato da oli vegetali e talvolta da
olio da cucina o grasso animale già utilizzati – ora viene in genere miscelato con il gasolio. In
pratica, è possibile modificare i motori a diesel per utilizzare il biodiesel al 100% – oltre a ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili, in questo modo si garantisce anche la riduzione delle emissioni di gas di scarico nocivi. Nel settore dei trasporti, entro il 2020 l’UE punta ad aumentare fino al 10% la percentuale dell’energia rinnovabile per i carburanti.

Sul lato negativo, la coltivazione, il trasporto e la lavorazione delle colture per il biodiesel
possono comportare pesanti consumi ed emissioni dai macchinari, oltre al rischio che i
produttori distruggano aree vitali per l’habitat e la coltivazione del cibo in modo da fare spazio alle colture che producono il carburante. Infine, dobbiamo affrontare il problema della vulnerabilità del biodiesel alla contaminazione (vedi eureka 24).

Indipendentemente dai problemi che dobbiamo affrontare per produrre il carburante
o diminuire le emissioni, i progressi compiuti fino ad oggi però ci devono rassicurare che sarà
possibile trovare le soluzioni giuste e che il diesel ha ancora molto da offrire alla nostra industria.

 

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