SUSTAINABILITY OF AGRICULTURAL TRACTORS USAGE IN OPEN FIELD AND IN SPECIALIZED CROPS, FROM THE PERFORMANCE AND ENVIRONMENTAL STANDPOINTS

Nel contesto globale attuale, le problematiche ambientali stanno richiamando sempre più attenzione sugli effetti negativi causati dai veicoli alimentati con combustibili fossili. Tra questi, le macchine agricole semoventi – cioè i veicoli agricoli con motori diesel – hanno un impatto rilevante. La combustione del diesel produce diversi inquinanti che vengono rilasciati nell’aria, come monossido di carbonio (CO), idrocarburi incombusti (HC) e, in particolare, particolato (PM) e ossidi di azoto (NOx). Per ridurre queste emissioni, dal 1996 sia in Europa che negli Stati Uniti sono state introdotte normative simili agli standard Euro (applicati ai veicoli su strada), che fissano limiti sulle emissioni anche per i veicoli agricoli. Questi regolamenti hanno via via imposto limiti sempre più stringenti per i nuovi mezzi agricoli prodotti. Di conseguenza, i produttori di motori diesel per macchine agricole sono stati spinti a introdurre miglioramenti tecnici e aggiungere dispositivi specifici per ridurre gli inquinanti e rispettare i limiti imposti dalle normative. L’obiettivo principale di questo studio è valutare le prestazioni di alcuni modelli di trattori selezionati, rappresentativi del parco macchine italiano, in termini di efficienza energetica ed emissioni di inquinanti gassosi. I dati sperimentali sono stati confrontati con le normative attuali sulle emissioni, includendo anche valutazioni comparative con trattori di vecchia data non soggetti a tali normative a causa della loro obsolescenza tecnica. L’approccio metodologico ha previsto l'analisi del consumo specifico di combustibile (ovvero l’efficienza energetica) e della concentrazione dei principali inquinanti nei gas di scarico, prendendo in considerazione le reali condizioni operative dei trattori nei settori agricoli in cui sono maggiormente impiegati. Questo approccio ha permesso di calcolare l’effettiva efficienza delle macchine esaminate, fornendo una panoramica completa della loro sostenibilità in uso. Il quadro sperimentale di questo studio si basa su tre pilastri fondamentali. Primo pilastro Il primo pilastro di questo studio si è concentrato sulla valutazione comparativa dell’efficienza energetica di quattro trattori impiegati in dieci operazioni agricole nel settore vitivinicolo. Per ogni operazione sono stati rilevati i regimi motore nominali e sotto carico, la coppia e la potenza all’albero di trasmissione (PTO), insieme al consumo orario di combustibile. Questi valori sono stati poi normalizzati in base alla potenza specifica per calcolare il consumo specifico di combustibile. Per evidenziare il livello di efficienza delle operazioni, i dati ottenuti sono stati classificati utilizzando una logica a “semaforo.” Il consumo specifico di combustibile dei trattori varia sia in base al modello analizzato per una determinata attività, sia in funzione delle condizioni operative dello stesso trattore. Per rendere immediato il confronto per l’efficienza energetica e l’impatto ambientale delle macchine testate, sono state applicate etichette colorate(logica a “semaforo”). Queste etichette, basate su intervalli predefiniti di valori di consumo specifico di combustibile (SFC), classificano le macchine in categorie standardizzate dalla A alla G. Questa suddivisione facilita una valutazione comparabile e intuitiva delle prestazioni ambientali ed energetiche. Secondo pilastro Il secondo pilastro ha riguardato la definizione preliminare degli scenari operativi per vari settori agricoli. A ciascun settore è stato associato un modello specifico di trattore, con una descrizione dettagliata delle sue condizioni di lavoro. Questo approccio ha permesso una valutazione approfondita e realistica dell’impatto ambientale di ciascun trattore oggetto di studio. Grazie a simulazioni mirate delle condizioni reali di lavoro effettuate a punto fisso, le emissioni di gas inquinanti sono state misurate e successivamente confrontate con i limiti stabiliti dalle normative vigenti, adottando un codice colore per valutare l'impatto delle emissioni in modo immediato. Per ciascuna operazione colturale prevista, sono stati stimati la durata e la frequenza di esecuzione su base annua, per un’azienda agricola di dimensioni medie, al fine di determinare l’impatto complessivo di uno specifico trattore. I valori ottenuti hanno permesso di calcolare le emissioni per ciascun settore agricolo lungo l'intera stagione di crescita, consentendo una valutazione comparativa che considera l'impatto ambientale complessivo. Terzo pilastro Le emissioni di gas inquinanti sono da tempo riconosciute come dannose non solo per l'ambiente, ma anche per la salute umana. Il terzo pilastro di questo studio ha posto l’accento sull’analisi degli effetti acuti e cronici dell’esposizione a tali emissioni, attingendo a evidenze presenti nella letteratura medica, in particolare per quanto riguarda i lavoratori esposti continuativamente ai fumi di scarico dei motori a combustione interna in ambito professionale. Le problematiche di salute più comunemente riportate includono malattie respiratorie, polmonari e cardiovascolari. Tuttavia, ricerche recenti hanno suggerito un possibile legame tra l’esposizione a determinati inquinanti e l’insorgenza di disturbi neurodegenerativi. Le normative tecniche in questo settore risultano al momento significativamente carenti, senza disposizioni regolamentari efficaci per identificare condizioni operative potenzialmente dannose.

Grantor dc:publisher

Università degli Studi di Milano

Year dc:date

2024

Author dc:creator

• GALLI, LAVINIA ELEONORA

Contributors dc:contributor

• tutor: D. Pessina ; coordinatore: R. S. Pilu
• L.E. Galli
• PESSINA, DOMENICO
• PILU, SALVATORE ROBERTO
• BIANCO, PIERO ATTILIO

• Tractor Efficiency
• Gaseous Pollutant
• Internal Combustion Engine
• Environment
• Sustainability
• Tractor Real Working Condition
• Running Point
• Open Field and Specialized Crops
• Settore AGRI-04/B - Meccanica agraria

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess

Language dc:language

eng

Identifier

http://dx.doi.org/10.13130/galli-lavinia-eleonora_phd2024-12-16
10.13130/galli-lavinia-eleonora_phd2024-12-16

OAI identifier oai:identifier

oai:air.unimi.it:2434/1116676