La smart mobility con veicoli pesanti alimentati a gas naturale è la nuova sfida del Polimi | Ingegneri.info

La smart mobility con veicoli pesanti alimentati a gas naturale è la nuova sfida del Polimi

Il Politecnico di Milano è partner del progetto HDGAS finanziato dalla CE per creare un nuovo concetto di powertrain per veicoli pesanti alimentati a gas naturale che rispetti gli standard euro VI

Polimi_HDGAS
image_pdf

Il progetto HDGAS, iniziato nel Maggio del 2015 e della durata complessiva di 36 mesi, fa parte del più grande programma di ricerca e innovazione della Comunità Europea Horizon 2020. Fra i partner c’è anche il Politecnico di Milano, impegnato nella progettazione di sistemi catalitici di post-trattamento dei gas di scarico da motori alimentati a gas naturale, con l’obiettivo di rispettare gli standard euro VI di mobilità sostenibile.

L’esigenza di conciliare crescita economica ed equa distribuzione delle risorse in un nuovo modello di sviluppo, è oggi tema attuale e di largo interesse, in seguito all’avvenuta presa di coscienza che il concetto di sviluppo classico, legato esclusivamente alla crescita economica, avrebbe causato nel breve un’estinzione dei sistemi naturali.

Tenendo conto dell’esigenza di diversificare l’approvvigionamento energetico e della grande attenzione al miglioramento della qualità dell’aria nei centri urbani, i combustibili alternativi hanno un ruolo importante per il nostro futuro, e si rivelano un’ottima fonte utile allo sviluppo della mobilità sostenibile.

Ed è proprio lo sviluppo, la dimostrazione e l’ottimizzazione dei concetti avanzati di powertrain per motori a doppia alimentazione e per motori alimentati esclusivamente con gas naturale integrati in veicoli pesanti, nel rispetto degli standard di emissione Euro VI, l’obiettivo principale del progetto HDGAS (Heavy Duty Gas Engines integrated into Vehicles), finanziato dalla Comunità Europea con 19,89 M€ e facente parte del programma Horizon 2020, con lo scopo principale di migliorare la qualità dell’aria riducendo l’emissione di CO2, di ossidi di azoto e particolato.

Clicca questo link per maggiori informazioni riguardo le Linee Guida pubblicate dalle Regioni in merito alle infrastrutture per i combustibili alternativi

Il progetto HDGAS: quali sono gli obiettivi da raggiungere? E quali le sfide da affrontare?

Il progetto HDGAS, iniziato nel Maggio del 2015 e della durata complessiva di 36 mesi, fa parte del più grande programma di ricerca e innovazione della Comunità Europea Horizon 2020. Con un budget totale di 27 M€, il progetto è sviluppato da un consorzio composto da 19 partner provenienti da 9 diversi paesi europei e tra i quali vi sono il Politecnico di Milano e l’azienda leader nel settore IVECO, assieme a AVL, BorgWarner, BOSCH, Daimler, Dinex EcoCAT, FPT, Idiada, MAN, Ricardo, SAG, TNO, TUGraz, University of Eastern Finland, UASE, Uniresearch, VOLVO, ViF e Westport.

Rispettando le direttive europee stabilite dal programma Horizon 2020 riguardo la ricerca e l’innovazione, ponendo l’accento sull’eccellenza scientifica, il progetto HDGAS ha come obiettivo generale quello di fornire innovazioni nelle tecnologie dei sistemi di alimentazione e nei relativi sistemi di trattamento per motori di veicoli pesanti alimentati a gas naturale.

Tra gli obiettivi scientifici e tecnici sono previsti lo sviluppo di componenti delle interfacce di alimentazione del GNL (gas naturale liquefatto), lo sviluppo di un sistema avanzato di serbatoi di carburante per GNL compatti e isolati, pompe criogeniche e sistemi di post-trattamento dei gas di scarico che garantiscano emissioni reali al di sotto dei limiti euro VI.

Affrontando come sfide principali l’abbattimento dei costi del veicolo e dei costi infrastrutturali garantendo un alto standard prestazionale e rendendo disponibile il prodotto finito, si prevede lo sviluppo di tre diversi motori prodotti dalle aziende Volvo, Iveco e MAN, da installare su tre veicoli dimostrativi che saranno in seguito valutati con test indipendenti sulla base di procedure  WHDC (World Heavy Duty Cycle) e quantificando i loro impatti lungo l’intera catena Tank-to-Wheel.

I tre motori che verranno prodotti, saranno progettati e sviluppati su tre concetti tecnologici differenti:

  • un motore con sistema EGR altamente efficiente innescato con una scintilla ed a iniezione diretta a bassa pressione;
  • un motore a doppia alimentazione iniettato a bassa pressione;
  • un motore a gas con accensione pilota diesel ed iniezione diretta ad alta pressione.

I tre veicoli dimostrativi, dovranno nello specifico, rispettando i regolamenti sulle emissioni Euro VI, garantire almeno il 10% di riduzione delle emissioni di CO2 rispetto alla tecnologia più avanzata attualmente in uso, avere una autonomia di 800 Km prima del rifornimento con gas naturale ed essere competitivi con i migliori veicoli convenzionali del 2013 in termini di prestazioni, sicurezza, comportamento, durata del motore e costi di proprietà.

Per maggiori informazioni riguardo il Progetto HDGAS

 Quali sono gli impegni presi dai ricercatori del Politecnico di Milano?

I ricercatori del Dipartimento di Energia del Politecnico, si stanno concentrando sullo sviluppo dei nuovi sistemi catalitici di post-trattamento dei gas di scarico da motori alimentati a gas naturale,  marcando l’indispensabilità di tali sistemi per il raggiungimento dei target europei sulle emissioni, sullo sviluppo del gruppo propulsore dei veicoli pesanti (composto dal motore ed il sistema di trasmissione) per farli lavorare a gas naturale e sull’effettuazione di simulazioni a supporto delle attività di progettazione e sviluppo di nuove camere di combustione per i motori a gas, così da ottimizzare il disegno dei condotti di aspirazione e dell’iniettore, favorire il miscelamento tra aria e combustibile ed assicurare un elevato livello di turbolenza in fase di combustione.

Obiettivi e sfide tutt’altro che semplici e che, se raggiunti, potrebbero costituire una vera alternativa ai combustibili tradizionali in termini di prestazioni, capacità di carico e versatilità, conseguendo il fine principale di migliorare l’ambiente eliminando quasi del tutto gli inquinanti atmosferici (-70% di NOx, -99% di PM, -90% di NMHC rispetto alle soglie Euro VI), ridurre drasticamente l’inquinamento acustico durante il transito nei centri urbani e le consegne notturne, ed attenuando il riscaldamento globale, riducendo significativamente le emissioni di CO2 (circa -15% rispetto a un equivalente diesel, fino a -95% con il biometano).

Bisognerà dunque aspettare gli esiti dei test alla scadenza dei 36 mesi che sarà fissata per il 2018, per vedere se sarà possibile protrarsi oltre le tecnologie attualmente concorrenziali, ma di sicuro, il progetto dimostra come quest’ultime volte al contenimento delle emissioni dei veicoli a gas naturale possano offrire ulteriori margini di miglioramento, lasciando sperare per un futuro più green ed ecosostenibile anche per il trasposto su mezzi pesanti.

Copyright © - Riproduzione riservata
La smart mobility con veicoli pesanti alimentati a gas naturale è la nuova sfida del Polimi Ingegneri.info