Per un futuro a emissioni zero di CO2

I combustibili
del
futuro

I motori DEUTZ sono utilizzati in numerose applicazioni diverse in tutto il mondo. La qualità del carburante è determinante per la durata dei motori DEUTZ e per la riduzione al minimo dei costi di manutenzione. Il carburante svolge inoltre un ruolo fondamentale nel determinare le emissioni prodotte dai moderni motori a combustione.

I combustibili del futuro

A causa dei loro elevati carichi utili e dei lunghi tempi di funzionamento, i trattori di grandi dimensioni e le macchine edili richiedono fonti energetiche con un'elevata densità energetica e tempi di rifornimento brevi. Inoltre, il funzionamento a emissioni zero dei motori a combustione sarà fondamentale in futuro a causa degli obiettivi di protezione del clima più severi, che possono essere raggiunti utilizzando combustibili alternativi, i cosiddetti re-fuel.

I re-fuel sono prodotti sulla base di energie rinnovabili. Questi includono idrogeno, idrocarburi prodotti sinteticamente e biocarburanti avanzati come definiti dalla RED II (Direttiva sulle energie rinnovabili). I biocarburanti avanzati utilizzano materie prime che non competono con le colture alimentari.

Ad esempio, i motori diesel possono utilizzare HVO (olio vegetale idrotrattato), prodotto senza risorse fossili mediante idrogenazione di residui biogenici sostenibili. Ciò può ridurre significativamente le emissioni inquinanti e di CO2 fino al 95%.

D'altra parte, in futuro sarà possibile un funzionamento del motore a emissioni zero di CO2 grazie ai cosiddetti e-fuel. Gli e-fuel sono combustibili sintetici prodotti da idrogeno e anidride carbonica utilizzando l'elettricità. I combustibili sintetici differiscono dai combustibili convenzionali per il processo di produzione e la conseguente modifica della struttura chimica. Possono essere derivati da fonti rinnovabili e sono noti come RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin, combustibili rinnovabili di origine non biologica).

Panoramica dei diversi tipi di carburanti

Combustibili convenzionali

I carburanti diesel paraffinici sono prodotti su scala industriale utilizzando il processo Fischer-Tropsch basato sul gas di sintesi. In sostanza, questo processo può utilizzare materie prime fossili come il gas naturale (GtL - gas-to-liquid) o la biomassa (BtL - biomass-to-liquid).

In futuro, lo stesso processo sarà utilizzato per produrre eDiesel utilizzando idrogeno prodotto in modo rigenerativo e CO2 proveniente dai processi di combustione o dall'aria, consentendo il funzionamento a emissioni zero dei motori a combustione. Attualmente, mediante l'idrogenazione dei rifiuti residui contenenti olio biogenico sostenibile, gran parte del carburante paraffinico viene prodotto come HVO. Questi cosiddetti carburanti XtL sono caratterizzati non solo da emissioni di CO2 ridotte, ma anche da emissioni inferiori (NOx, particolato) e da una migliore qualità del carburante in termini di comportamento a freddo e stabilità all'ossidazione rispetto al carburante diesel convenzionale.

Il carburante / HVO così prodotto soddisfa le specifiche della norma EN 15940 o ASTM D975. DEUTZ dispone di quasi tutte le serie conformi alle norme sulle emissioni EU V e US Tier 4. Grazie alla loro composizione, questi carburanti possono anche essere miscelati con diesel fossile in qualsiasi rapporto. L'uso di HVO in tutti i motori esistenti è praticamente una cosa ovvia e può - in futuro integrato con eDiesel - contribuire in modo decisivo alla defossilizzazione dei motori diesel.

Il gasolio è una miscela di idrocarburi. La qualità del carburante varia notevolmente da paese a paese. In paesi come gli Stati Uniti, il Giappone o l'Unione Europea, i gasoli sono ottimizzati per soddisfare le particolari esigenze di basse emissioni e l'uso di sistemi di post-trattamento dei gas di scarico. In altri paesi, invece, esistono ancora carburanti di qualità inferiore (contenuto di zolfo, lubrificazione, contaminazione e numero di cetano come misura del comportamento di combustione).

Combustibili alternativi

Il biodiesel o FAME (Fatty Acid Methyl Ester) è un olio vegetale transesterificato che è stato adattato alle proprietà del gasolio. In Europa, l'olio di colza è spesso la materia prima di base, quindi viene spesso utilizzato il termine estere metilico di colza (RME). Oltre a questo, anche gli oli usati riciclati vengono utilizzati su larga scala come materia prima.

In Europa, ma anche in molti paesi extraeuropei come Stati Uniti, Messico, Brasile, Argentina, Malesia e Indonesia, il biodiesel viene utilizzato principalmente come miscela diesel/biodiesel fino al 40%, ma in alcuni casi anche come carburante puro.
Tutti i motori DEUTZ in Europa e negli Stati Uniti sono omologati per funzionare con i seguenti carburanti standard secondo le norme EN 590 e ASTM D975, che consentono miscele fino al 7% e al 5% rispettivamente. Inoltre, esistono numerose omologazioni per motori Tier 4, EU IV e V per miscele di biodiesel più elevate (ad es. EN 16734 / EN 16709 / ASTM D7467) e per carburanti puri secondo la norma EN 14214.

Il gas di petrolio liquefatto (GPL) è una miscela di propano e butano che è liquida a temperatura ambiente e a bassa compressione (< 10 bar). I principali vantaggi del GPL sono l'elevata densità energetica nel serbatoio del gas e le ridotte emissioni di CO2 durante la combustione nel motore rispetto ai motori diesel di dimensioni simili. Il GPL viene solitamente prodotto durante la raffinazione del petrolio greggio. Viene anche prodotto durante la produzione di HVO (oli vegetali idrotrattati) come Bio-GPL o, in futuro, come ePropano con un potenziale di emissione di gas serra molto basso.

Il principale costituente del gas naturale è il metano. A seconda di come il gas naturale viene immagazzinato, trasportato e rifornito, si utilizza il termine GNC (gas naturale compresso) o GNL (gas naturale liquefatto) quando il gas naturale viene liquefatto mediante un forte raffreddamento e può quindi rimanere liquido in un contenitore di stoccaggio. Grazie alla sua combustione pulita e alle emissioni di CO2 inferiori rispetto ai motori diesel di potenza comparabile, negli ultimi anni il gas naturale è diventato un combustibile sempre più popolare per i motori a combustione interna. Oltre che dalle fonti fossili, il metano può essere prodotto anche dalla fermentazione di biomasse o dalla metanizzazione dell'idrogeno rinnovabile con CO2. Questo tipo di metano è noto come biometano o e-metano.

L'idrogeno viene prodotto tramite elettrolisi utilizzando energia elettrica rinnovabile. Un modo per utilizzare l'idrogeno nei trasporti è quello di produrre combustibili sintetici gassosi e liquidi. L'idrogeno viene quindi utilizzato come prodotto intermedio nella produzione di metano sintetico (metano power-to-gas/PtG) o eFuels (anche power-to-liquids/PtL).

L'HVO (olio vegetale idrotrattato) è un carburante rinnovabile che contribuisce alla riduzione della dipendenza dai combustibili fossili e alla riduzione delle emissioni di CO2 nel settore dei trasporti. Può essere utilizzato in quasi tutti i moderni motori DEUTZ senza modifiche e offre un'alternativa sostenibile al combustibile fossile. Può essere utilizzato in miscele senza restrizioni. In genere, le stazioni di servizio pubbliche utilizzano miscele con fino al 26% di HVO nel diesel che rientrano nell'attuale norma EN 590 sul diesel.

L'intensità di carbonio del propano rinnovabile, ovvero il carbonio emesso per ogni unità di energia prodotta, è inferiore rispetto al propano convenzionale poiché viene prodotto da fonti biologiche o rinnovabili. Può essere ottenuto da una varietà di materie prime rinnovabili. La forma più comune di propano rinnovabile oggi è un sottoprodotto del diesel rinnovabile (HVO) e del carburante sostenibile per l'aviazione, prodotto principalmente da oli vegetali, grassi animali o oli da cucina usati. Essendo molecolarmente identico al propano convenzionale, può essere utilizzato nei motori esistenti alimentati a propano senza alcuna modifica.