Ipotesi per la realizzazione di un prototipo di trattore elettrico

Arkematica, Il progetto di un innovativo trattore elettrico multifunzione è stato elaborato dalla società OELLE Costruzioni Meccaniche

Il progetto di un innovativo trattore elettrico multifunzione è stato elaborato dalla società OELLE Costruzioni Meccaniche a r.l. di Torre Orsaia (Sa), in collaborazione tecnico scientifica con CRA-ING di Monterotondo, Dipartimento di Meccanica (DIMEC) dell’Università degli Studi di Salerno e Associazione Futuridea di Benevento (iscritta n.59953 all’Anagrafe Nazionale delle Ricerche del MIUR, nella prospettiva della “selezione tecnica per la concessione di contributi allo sviluppo di linee di meccanizzazione innovative” pubblicata dall’ENAMA in data 20 aprile 2011. ENAMA è impegnato nel sostegno delle iniziative a favore dell’uso delle macchine ad emissione zero in ambienti chiusi. Già  nell’ottobre 2002, nella collana «Sicurezza delle macchine agricole», veniva pubblicato un esame dei rischi per gli operatori di trattrici con motori endotermici. Il bando dell’ENAMA perseguiva finalità strategiche tra cui:

  • Macchine e dispositivi per le colture protette;
  • Macchine e dispositivi per ridurre l’impatto ambientale, rappresentano di fatto l’ambito di pertinenza dell’iniziativa, ispirata, appunto, alla necessità  di salvaguardare la salute degli operatori soprattutto in ambienti chiusi o protetti, come stalle e serre, azzerando l’immissione di sostanze nocive in atmosfera.

Caratteristiche del prototipo progettato

Il Trattore Multifunzione Elettrico è stato progettato con dimensioni compatte, larghezza inferiore ai 2 metri e lunghezza intorno ai 3 m, per permettergli di muoversi in spazi ridotti ed effettuare lavorazioni in massima maneggevolezza e sicurezza.

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Realizzazione di un prototipo di veicolo elettrico multifunzionale dedicato agli usi agricoli

Arkematica, Realizzazione di un prototipo di veicolo elettrico multifunzionale dedicato agli usi agricoli

La società OELLE Costruzioni Meccaniche a r.l. ha realizzato un prototipo di veicolo elettrico per usi agricoli denominato RAMseS, in collaborazione con: il dottor TouficElAsmar, coordinatore internazionale del progetto, il professor Ugo Bardi dell’Università di Firenze, lo Studio Paolo Pasquini per la progettazione e modellistica e l’azienda ADMElectric per l’installazione del sistema fotovoltaico.

Il veicolo RAMseS prototipato non può essere considerato come trattore di tipo tradizionale ovvero, non in grado di dissodare i campi per otto ore di lavoro continue. Il veicolo RAMseS per definizione è un veicolo elettrico multifunzionale dedicato agli usi agricoli che può essere adattato e usato per il trasporto di cose, animali e persone, il supporto alla protezione civile, come spazza neve.

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Analisi sul fabbisogno energetico in operazioni agricolturali in un’azienda di 10 ha

Arkematica, Analisi sul fabbisogno energetico in operazioni agricolturali in un’azienda di 10 ha

A partire dal fabbisogno di combustibile per la trazione in una azienda agricola di 10 ha stimato intorno ai 2000 litri/anno di gasolio e considerando consumi specifici di motori diesel per trattori agricoli intorno ai 250 grammi di combustibile per kWh di energia meccanica disponibile all’albero, il fabbisogno energetico annuo per trazione risulta pari a circa 6000 kWh; un impianto fotovoltaico da 20 kW ha una produzione energetica annua di circa 20000-25000 kWh, largamente al di sopra dei 6000kWh richiesti per trazione meccanica. Se si considera di utilizzare per le lavorazioni un trattore di potenza compresa fra 20 e 30 CV (15-20 kW), impiegato con una potenza media di 10 kW che in una giornata di 8 ore lavorative richiede 80 kWh, i 6000kWh annui consentono di effettuare circa 70-80 giornate di utilizzo del trattore. Del resto gli 80 kWh di energia richiesti per una intera giornata lavorativa di 8 ore sono congruenti con la producibilità giornaliera dell’impianto fotovoltaico da 20 kW, stimata intorno alle 4-5 ore equivalenti e quindi a 80-100 kWh giornalieri.

Analisi sull’impiegabilità di veicoli tipo Alkè in operazioni agricolturali

Arkematica, Analisi sull’impiegabilità di veicoli tipo Alkè in operazioni agricolturali

I veicoli tipo Alkè presentano tre criticità:

  • la prima riguarda la capacità del sistema di accumulo di circa 15 kWh che con la richiesta di potenza considerata di 10 kW, porterebbe ad una autonomia di 1.5 h (probabilmente anche inferiore essendo in genere la capacità energetica nominale di un sistema di accumulo riferita ad una scarica lenta in 4-5 h);
  • la seconda riguarda la massima pendenza superabile dichiarata pari al 27% per un impiego non continuativo. La massima pendenza superabile fornisce indirettamente anche il massimo sforzo di trazione pari quindi al 27% del peso del veicolo, cioè circa 300 kg, valore assai limitato per certe lavorazioni. Se poi per aumentare l’autonomia del veicolo tipo Alkè si aggiungesse una batteria supplementare di circa 500 kg, allora il peso passerebbe da 1200 a 1700 kg e la pendenza massima superabili si ridurrebbe al 19%;
  • la terza criticità è relativa alla struttura del veicolo tipo Alkè caratterizzata da un’altezza libera da terra troppo piccola, dalla sola trazione posteriore e dalla mancanza di sollevatore e di presa di potenza posteriore. Inoltre la posizione del conducente molto in avanti male si presta per il controllo del funzionamento di un attrezzo posteriore.

Soluzione proposta

A partire dalle criticità individuate sembrerebbe più idonea una soluzione che vede il trattore elettrico derivato da un trattore convenzionale di piccola potenza (20-30 CV) a quattro ruote motrici, nel quale viene rimosso il motore, il serbatoio, il radiatore, mentre si mantiene inalterata la trasmissione, il sollevatore e la presa di potenza posteriore e si accoppia il motore elettrico in ingresso alla scatola del cambio originale.

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Scenario e strategia

Arkematica, riutilizzo di materiali e di rifiuti da costruzione e demolizione (C&D)

OBIETTIVI AL 2020:

  • emissioni di gas serra - 20%
  • la quota di energia prodotta da fonti rinnovabili + 20%
  • il risparmio energetico = 20%.

Tra le misure contenute nel piano la promozione del sistema “Effortsharing extra EU-ETS”, cioè la ripartizione degli sforzi per ridurre le emissioni, nei settori edilizia, agricoltura, trasporti (eccetto quello aereo) prevede un obiettivo di riduzione di emissioni per l’Italia pari al 13%.

La Direttiva sul riciclo e riuso dei materiali (Direttiva rifiuti 2008/98/ce recepita con il d.lgs 205/2010) impone all'Italia il riutilizzo di materiali e di rifiuti da costruzione e demolizione (C&D) non pericolosi almeno al 70% in termini di peso entro il 2020.

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