Emissioni dei trattori: norme e consigli

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Come ridurre l\'inquinamento delle macchine agricole: i requisiti Tier e Stage, l\'additivo AdBlue e il sistema SCR

di Patrizio Spadanuda

Al giorno d’oggi, i canali di informazione citano in maniera sempre più marcata l’importanza e gli effetti negativi scaturiti dall’inquinamento. A tal proposito tutti siamo chiamati in causa affinché si limiti l’insorgere di questo fenomeno, i cui risvolti negativi sono ben noti a tutti. Per ottemperare a tale fine, il settore dell’agricoltura attualmente si trova in una sorta di anno zero. Una serie di normative deliberate a livello comunitario fanno sì che l’agricoltura si avvii a un processo di cambiamento che mira a un’agricoltura con un’ottica sempre più rispettosa nei confronti dell’ambiente. In gergo attuale, stiamo parlando del greening. Il questa sede focalizzeremo la nostra attenzione su greening e macchine agricole.

Al giorno d’oggi le principali case costruttrici, nel pieno rispetto delle normative vigenti, stanno mettendo sul mercato delle linee di trattori con consumi sempre più contenuti e soprattutto con basso impatto ambientale in termini di emissioni di gas di scarico.

Emissioni dei trattori: il quadro burocratico

Attualmente le trattrici presenti in commercio devono disporre di determinate caratteristiche in tema di emissioni. Oggigiorno le case madri, affinché possano inserire sul mercato il loro prodotto, devono rispondere ai parametri Tier o Stage. Questi termini stanno a indicare soglie di emissioni fissate nel primo caso dall’EPA (l’Agenzia statunitense per la protezione dell’ambiente) e nel secondo dall’Unione europea. Tuttavia la nomenclatura nasconde una differenza: infatti la normativa Tier 4A, definita talvolta anche come “Tier 4 provvisoria”, equivale alla Stage 3B.

Trascurando questa sottigliezza, entrambe le normative mirano a pianificare un’azione programmata di abbattimento progressivo delle emissioni inquinanti. La pianificazione, iniziata nel 1996, prevede restrizioni sempre più severe: difatti, dall’iniziale normativa Tier 1 in vigore dal 1996 al 2000, si è passati alla Tier 2 in vigore dal 2001 al 2007, alla Tier 3 in vigore dal 2007 e infine all’attuale Tier 4 A entrata in vigore nel 2011. C’è da precisare che la normativa in corso vale per le trattrici con una potenza superiore ai 56 kW; al di sotto infatti resta in vigore la normativa Tier 3.

Queste normative classificano come inquinanti il monossido di carbonio CO, gli idrocarburi incombusti HC, gli ossidi di azoto NOx e il particolato PM. Fissare tali limiti in modo programmato nel tempo porta alla riduzione delle emissioni e a un’evoluzione in termini di sviluppo. La normativa attualmente in vigore impone ai trattori con potenza superiore a 56 kW la riduzione del 90% degli ossidi di azoto NOx e dell’80% del particolato PM rispetto ai precedenti valori nel Tier 3.

Riduzione delle emissioni: la soluzione AdBlue

Gli intensi studi per la diminuzione dei gas di emissione hanno portato i progettisti a introdurre una importante novità: l’AdBlue. Con il nome AdBlue si intende, a livello internazionale, un additivo costituito da una soluzione acquosa di urea al 32,5% e di acqua demineralizzata al 67,5%. L’urea impiegata deve essere di elevata purezza e il contenuto in metalli vari al di sotto dello 0,2 mg/kg per ciascuno di esso, al fine di non contaminare il catalizzatore.

Con l’utilizzo dell’urea si è avuta l’introduzione di un nuovo sistema, definito SCR. Questo innovativo sistema, la cui sigla sta per Selective catalytic reduction, si basa sul funzionamento sinergico del catalizzatore e di AdBlue. Per comprendere meglio il funzionamento è opportuno trattare il discorso in tre passaggi:

  1. L’AdBlue, proveniente da un serbatoio a parte, viene iniettato nella tubazione di scarico a monte del catalizzatore SCR e a valle del motore. Quest’ultimo, riscaldato dai gas di scarico, si decompone in ammoniaca in un processo chimico definito ”idrolisi”.
  2. L’ammoniaca (precedentemente AdBlue) e i gas di scarico vengono convogliati all’ interno del catalizzatore.
  3. Gli ossidi di azoto nocivi NOx reagiscono con l’ammoniaca e si trasformano in sostanze non pericolose, come l’azoto molecolare atossico e il vapore acqueo, in un processo definito ”catalisi”.

Nel complesso, il sistema SCR è gestito da una centralina dove, tramite un apposito sensore, viene monitorara la quantità di gas di scarico in modo tale da erogare la quantità esatta di AdBlue.

Ma il vantaggio di questo sistema non è solo di carattere ecologico: infatti, per la gioia di chi quotidianamente opera con AdBlue, studi effettuati dalle case costruttici constatano anche una riduzione di consumi di carburante. Il segreto è presto svelato: il sistema si basa infatti sulla differenza tra l’attuale tecnologia SCR e quella precedente ERG. Proprio grazie all’eliminazione di qualsiasi tipo di ricircolo dei gas, come avveniva nel precedente sistema, il motore respira aria fresca e pulita invece dell’aria inquinata e ricircolata ad alte temperatura, permettendo al motore di operare nel pieno delle sue possibilità. Infatti nell’attuale sistema, come già ampiamente discusso, la riduzione delle emissioni non va a gravare sul motore, andando a incidere in parte sulle prestazioni. Ma il compito dell’abbattimento delle emissioni è gestito in un secondo momento tramite trattamento AdBlue.

I motori così equipaggiati sono in grado di esprimere prestazioni superiori con consumi inferiori a rispetto ai “motori cugini” in allestimento ERG e in omologazione stage 3A.

FOCUS – Tutto quello che c’è da sapere sull’AdBlue

L’AdBlue è una sostanza atossica, incolore e inodore; tuttavia può risultare corrosiva per alcuni metalli. Ai fini aziendali può essere trasportato e stoccato seguendo determinati accorgimenti, come quello di evitare contaminazioni e di preservarne la durata. Su quest’ultimo aspetto, infatti, bisogna citare che l’AdBlue ha generalmente una durata di 6-12 mesi, a seconda delle condizioni di stoccaggio.

Le condizioni ideali di stoccaggio AdBlue si hanno a temperature non superiori a 30°C per quanto riguarda la massima, e non inferiore a -11°C per quanto riguarda la minima (punto di congelamento).

Per quel che concerne il rifornimento del trattore, c’è da precisare che il serbatoio è facilmente accessibile, essendo quest’ultimo installato di fianco al serbatoio del gasolio. Le dimensioni di carico di quest’ultimo, rispetto a quello del gasolio sono molto limitate, ma comunque rapportate sulla base dei consumi. In linea di massima il consumo si attesta tra il 5% e il 9% della quantità di gasolio impiegato, quindi nel normale utilizzo del trattore verranno consumati tra i 5 e i 9 litri di AdBlue ogni 100 litri di gasolio.

Conclusioni

Al giorno d’oggi, affinchè il lavoro svolto dalle macchine agricole sia economico ed ecologico, esse devono essere il più possibile efficienti. Con le attuali macchine questo viene garantito, e ciò consente di operare con bassi costi di esercizio. Non vi sono da tralasciare anche altri aspetti che caratterizzano tali macchine, come la già discussa riduzione di emissioni e consumi, come anche una serie di tanti accorgimenti e accessori che sono presenti e installati, migliorando e semplificando in modo sensibile l’operatività.

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L’AUTORE: Patrizio Spadanuda è perito e ricercatore agrario.

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