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L'industria sta lavorando per raggiungere lo stesso obiettivo: costruire in modo sostenibile utilizzando attrezzature sostenibili. L'industria dei motori svolge un ruolo significativo nelle emissioni emesse nei cantieri, ma ciò non significa che il passaggio del settore alle risorse sostenibili le eliminerà completamente.

Scegliendo metodi operativi più puliti si ridurranno in ultima analisi le emissioni in un cantiere, ma quali progressi e sviluppi nella tecnologia dei motori consentiranno al settore di raggiungere questo obiettivo?

Michael Lefebvre, responsabile del marketing globale e della strategia di prodotto presso John Deere (Foto: John Deere)

Michael Lefebvre, responsabile del marketing globale e della strategia di prodotto presso John Deere, afferma che quando pensiamo al futuro del motore diesel, dobbiamo considerare i progressi dei motori in due modi: da una prospettiva di tecnologia pulita e da una prospettiva di efficienza.

"Entrambi sono fondamentali per garantire la continua sostenibilità dei motori a combustione interna come parte del percorso di sostenibilità che stiamo intraprendendo come settore", afferma Lefebvre.

Dal punto di vista delle tecnologie pulite, Lefebvre afferma che come settore abbiamo fatto grandi passi avanti nel rendere i motori diesel odierni più puliti rispetto a quelli di 30 anni fa e continueremo a trovare modi per renderli ancora più puliti.

"Ad esempio", aggiunge Lefebvre, "con i progressi tecnologici come la riduzione catalitica selettiva (SCR) e i filtri antiparticolato diesel (DPF), abbiamo assistito a significative riduzioni nelle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e particolato".

Oltre a investire in soluzioni a basse e prossime allo zero emissioni, come batterie elettriche, ibride e carburanti rinnovabili, John Deere afferma di investire anche nella tecnologia dei suoi motori diesel per migliorarne le prestazioni e l'efficienza.

Le precedenti modifiche alle normative sulle emissioni hanno rappresentato una sfida per i produttori di apparecchiature originali (OEM) in termini di progettazione delle apparecchiature e nuovi requisiti di imballaggio per motori conformi alle emissioni.

Motore JD18 di John Deere (Foto: John Deere)

Mentre il settore si prepara per la prossima iterazione degli standard sulle emissioni, John Deere afferma che sta ottimizzando le sue tecnologie sui motori. Ciò significa sviluppare soluzioni che creeranno nuovo valore per i clienti e che aiuteranno a ridurre al minimo l'interruzione nell'adozione di nuove tecnologie, come trasmissioni elettriche e carburanti rinnovabili.

Durante lo sviluppo dei suoi ultimi motori industriali (JD4, JD14 e JD18), John Deere afferma di aver consultato i produttori di attrezzature per saperne di più sui miglioramenti del motore che erano in cima alla loro lista.

L'efficienza è la chiave

Ma altrettanto importante per l'attuale percorso verso la sostenibilità è ciò che possiamo fare per rendere i motori diesel più efficienti.

Lefebvre afferma che l'attenzione del settore è rivolta principalmente al risparmio di carburante e a cosa si può fare per ridurre le emissioni di CO2.

Negli ultimi anni John Deere ha implementato diversi progressi chiave per ottimizzare la sua gamma di motori e le prestazioni delle emissioni. L'azienda afferma che i suoi motori sono progettati per ottenere basse emissioni mantenendo prestazioni ottimali.

John Deere lavora intensamente per soddisfare gli standard sulle emissioni stabiliti dagli enti normativi come l'Environmental Protection Agency (EPA) negli Stati Uniti e gli standard Stage V dell'Unione Europea.

Si dice che le ultime aggiunte alla gamma di motori John Deere, ovvero i modelli JD4, JD14 e JD18, siano tutte conformi agli standard US EPA Final Tier 4 e EU Stage V.

"Esistono opportunità per noi di rendere i motori diesel ancora più efficienti attraverso una progettazione ottimizzata del motore, sistemi di combustione migliorati e il dimensionamento corretto del motore, assicurando che in un'applicazione venga utilizzata la giusta dimensione del motore o dell'unità di potenza", afferma Lefebvre.

"Il rightsizing aiuterà a massimizzare i tempi di attività, l'affidabilità e l'efficienza del carburante. Ciò migliorerà il valore complessivo del cliente, ridurrà il consumo di carburante e, a sua volta, ridurrà gli inquinanti di riferimento".

Lefebvre ritiene che, in definitiva, i motori diesel abbiano una lunga vita davanti a sé e continueranno a contribuire ai lavori più duri in tutto il mondo.

Perkins dà il via al Progetto Coeus (Foto: Perkins)

Aggiunge che i motori a combustione interna, insieme ai progressi nell'energia delle batterie e nei combustibili rinnovabili, aiuteranno il settore a orientarsi nel panorama energetico del futuro.

Tutti sono parte della transizione

Mentre molte soluzioni off-highway a supporto della transizione energetica si concentrano su produttori di apparecchiature originali (OEM) su larga scala con ampie capacità di ricerca e sviluppo, il produttore di motori Perkins, con sede nel Regno Unito, ha guardato agli OEM con risorse più limitate e al loro ruolo come parte della transizione.

Perkins sta collaborando con Equipmake e la facoltà di Ingegneria meccanica, elettrica e manifatturiera dell'Università di Loughborough nel Regno Unito per sviluppare e produrre un'unità di potenza ibrida integrata multi-carburante avanzata e di tipo "drop-in".

Il propulsore, lanciato nell'ottobre 2023, sostituirà direttamente il suo equivalente diesel in termini di densità di potenza e risposta, consentendo a un'ampia gamma di OEM industriali off-highway, indipendentemente dalle loro dimensioni o dall'applicazione che realizzano, di accelerare la transizione verso carburanti a bassa intensità di carbonio o a zero emissioni di carbonio come idrogeno, metanolo, bioetanolo e altri eFuel e di sfruttare l'elettrificazione.

L'azienda afferma che il progetto supporterà diversi tipi di carburante, con la dimostrazione iniziale dell'idrogeno.

Perkins collabora con Equipmake e la Loughborough University per sviluppare e produrre un'unità di potenza ibrida integrata multi-carburante avanzata basata sulla sua serie Perkins 1200 da 7 litri (Foto: Perkins)

Il progetto, denominato Project Coeus, prevede la progettazione, lo sviluppo e la produzione di un gruppo propulsore ibrido multi-carburante "drop-in", che sostituirà direttamente le attuali soluzioni diesel nei veicoli fuoristrada e supporterà l'industria fuoristrada del Regno Unito e di tutto il mondo nel ridurre le emissioni di gas serra.

"Siamo lieti di esserci assicurati questa opportunità di accelerare lo sviluppo di soluzioni avanzate per sistemi di alimentazione fuori strada", ha affermato David Goldspink, vicepresidente e direttore generale di Perkins.

"Questo progetto esplorerà, innoverà e aprirà la strada alla risoluzione di alcune delle principali sfide che il settore off-highway deve affrontare in materia di transizione energetica e sosterrà la transizione verso una riduzione delle emissioni di carbonio in questo settore chiave".

Come evidenziato sia da Perkins che da John Deere, l'ibridazione sarà cruciale nella transizione verso l'adozione della batteria completa. Molte applicazioni off-highway hanno elevate richieste di energia che rendono l'alimentazione elettrica a batteria completa a volte poco pratica.

Tuttavia, l'ibridazione offre un modo per ridurre le emissioni di carbonio combinando una soluzione di elettrificazione con un motore. Le diverse esigenze del settore off-highway suggeriscono che il settore richiede una gamma di soluzioni per soddisfare i requisiti di potenza in diverse applicazioni e dimensioni delle apparecchiature, mentre il settore si muove verso un futuro più sostenibile.