C'è un grande desiderio di tecnologie di azionamento che siano il più possibile sostenibili, ma le macchine agricole devono regolarmente svolgere un lavoro pesante nei campi: durante la raccolta, sono in uso per intere giornate e durante l'aratura sono utilizzate a pieno carico. Per questo motivo, nel prossimo futuro non c'è modo di evitare le fonti di energia liquida, soprattutto per le trasmissioni dei veicoli commerciali pesanti, grazie alla loro elevata densità energetica. Allo stesso tempo, la pressione per ridurre le emissioni di CO₂ è elevata.
La necessità di ridurre le emissioni di gas a effetto serra sta portando a un aumento dell'uso di carburanti alternativi in tutto il mondo, che non sono ottenuti da materie prime fossili ma da fonti rinnovabili o sintetiche. Questi carburanti vengono utilizzati in forma pura o miscelati con il diesel fossile.
Oltre ai biocarburanti tradizionali (FAME), si stanno sempre più affermando varianti paraffiniche e sintetiche come HVO (oli vegetali idrogenati), GTL (gas-to-liquid) o PtL (power-to-liquid, e-fuels). Questi carburanti sono caratterizzati da elevata purezza, stabilità e compatibilità con i motori moderni.
Le sfide dei combustibili alternativi
I carburanti alternativi offrono molti vantaggi ambientali, ma pongono anche sfide fisiche e chimiche. In particolare i biocarburanti, come gli esteri metilici degli acidi grassi (FAME), sono suscettibili di processi di invecchiamento che possono causare problemi come la corrosione, l'intasamento dei filtri o la cosiddetta "peste del diesel".
L'invecchiamento dei carburanti, in particolare dei biocarburanti, porta a un aumento dei livelli di acidità e alla formazione di depositi che possono compromettere la durata dei sistemi filtranti e dei motori. Inoltre, la capacità di assorbimento dell'acqua di questi carburanti aumenta, incrementando il rischio di corrosione e contaminazione microbica.
Una filtrazione innovativa garantisce il funzionamento anche in condizioni estreme
Per questo motivo Hengst ha affrontato le sfide dei carburanti alternativi in una fase iniziale e ha sviluppato soluzioni di filtrazione innovative che garantiscono un funzionamento sicuro anche in condizioni estreme. Grazie a materiali convalidati, approcci di prova moderni e sviluppo orientato alle applicazioni, l'azienda sostiene il passaggio ai carburanti alternativi e stabilisce nuovi standard di affidabilità e funzionalità a lungo termine.
Hengst affronta le sfide dell'invecchiamento con una metodologia di test appositamente sviluppata che verifica la durata dei materiali filtranti in condizioni realistiche. Vengono simulati diversi scenari di invecchiamento realistici per garantire la durata dei componenti del filtro.
La strategia di sviluppo non si concentra solo sulla filtrazione iniziale, ma sull'affidabilità funzionale a lungo termine per l'intero ciclo di vita. A tal fine, Hengst ha sviluppato processi speciali per il pre-invecchiamento artificiale dei carburanti con valori acidi definiti. Ciò consente di testare i materiali filtranti in condizioni pratiche, soprattutto con miscele di biocarburanti fortemente invecchiate, che tendono a formare acidi organici.
La benzina fossile non avrà prospettive a lungo termine.
Dott. Andreas Dworog
Direttore del Gruppo Processi del Centro Tecnologico
Anche il circuito dell'olio deve affrontare delle sfide
Non solo il sistema di alimentazione è influenzato dai carburanti alternativi, anche il circuito dell'olio deve affrontare ulteriori sfide. Uno dei rischi principali dei carburanti alternativi come il PME (estere metilico vegetale) è l'ingresso dell'acqua, aggravato dalle proprietà igroscopiche. Se anche l'ossido di azoto entra nell'olio lubrificante attraverso i gas di blow-by, si può verificare l'acidificazione, un processo chimico che mette a rischio sia l'effetto protettivo dell'olio sia la durata dei materiali filtranti. Hengst risponde a questa sfida con metodi di prova speciali per valutare l'invecchiamento dell'olio e la compatibilità dei materiali.
Ci sono anche nuovi requisiti per i motori a combustione di idrogeno: Una concentrazione di idrogeno di appena il 4% nel basamento crea una miscela esplosiva. A questo scopo, Hengst ha sviluppato sistemi di ventilazione forzata controllati da valvole, che non solo aumentano la sicurezza operativa, ma riducono anche l'ingresso di acqua nell'olio. Inoltre, i sistemi di separazione del blow-by assicurano un'efficace separazione delle gocce d'olio e d'acqua per proteggere il condotto dell'aria di sovralimentazione da depositi, preaccensione e fuliggine.
Il futuro dei carburanti ICE è vario
Mentre i costruttori di veicoli perseguono diverse strategie di decarbonizzazione, Hengst è già pronta per un'ampia gamma di carburanti standard e borderline. I sistemi filtranti sono progettati per miscele di biocarburanti come B7, B20 fino a B100, nonché per varianti paraffiniche e sintetiche come HVO, GTL o PtL. L'invecchiamento, la compatibilità dei materiali e le curve di pressione differenziale vengono sistematicamente registrate e incorporate nel processo di sviluppo.
Anche se il metanolo o l'e-metanolo non sono ancora autorizzati in tutta Europa, Hengst sta già fornendo prototipi per i test.
Lo sviluppo congiunto come fattore di successo
Il gran numero di carburanti possibili e la loro standardizzazione differenziata a livello regionale richiedono un alto grado di flessibilità nella progettazione dei sistemi filtranti. La stretta collaborazione con gli OEM, gli istituti di ricerca e i comitati di standardizzazione è spesso cruciale per l'implementazione rapida e affidabile dei nuovi requisiti.
Hengst non si considera solo un fornitore, ma anche un partner attivo nello sviluppo. Le competenze tecniche sono raggruppate nel Tech Centre Filtration dell'azienda: dalla selezione dei materiali, alla simulazione e alla prototipazione, fino alla convalida.
Conclusione
I requisiti per la filtrazione del carburante e dell'olio nel contesto dei sistemi di propulsione alternativi stanno cambiando radicalmente. Hengst Filtration risponde a queste sfide con una solida competenza, metodi di prova moderni e una comprensione completa del sistema. I sistemi filtranti dell'azienda sono preparati per tutti i carburanti attualmente prevedibili e garantiscono un'affidabilità funzionale a lungo termine anche in condizioni operative difficili.
In questo modo, Hengst dà un importante contributo alla salvaguardia delle nuove tecnologie di trasmissione e alla decarbonizzazione sostenibile del settore off-highway e dei trasporti.
