Colosso ingegnosamente:
Perforatrice da 90 tonnellate completamente elettrificata
Il costruttore olandese Dieseko, in collaborazione con Webasto e il partner Danfoss Editron, intraprende l'elettrificazione di .una gigantesca piattafor,ma di perforazione Woltman.. La macchina per l'ingegneria civile pesa 90 tonnellate e può infiggere pali fino a 36 metri di lunghezza nel terreno, mediante perforazione o battitura.
Questi tipi di macchine sono necessari nei grandi cantieri di tutto il mondo: enormi perforatrici che infilano pali nel terreno o scavano grandi fori, successivamente riempiti di cemento per creare fondamenta sicure per, tra le altre cose, ponti o grandi edifici. Gli impianti di perforazione Woltman esistono da 35 anni e, dal 2015, il marchio fa parte dello specialista in macchinari pesanti Dieseko, con sede a Sliedrecht, vicino a Rotterdam.
Fino ad oggi, questi colossi della perforazione sono stati alimentati a diesel, sia per la mobilità nel cantiere che per azionare gli strumenti di lavoro delle macchine. Tuttavia, la spinta verso l’elettrificazione dei macchinari da costruzione non si ferma a questi giganti. Alcuni paesi, come Stati Uniti (California), Norvegia e Paesi Bassi, richiedono cantieri a zero emissioni già entro il 2025 o il 2030. Le emissioni di ossidi di azoto sono un problema particolarmente critico nei cantieri, ma anche le emissioni di CO2 devono essere ridotte rapidamente e in modo significativo.
Le macchine edili elettriche ripagano
Il governo olandese sovvenziona l’acquisto di macchinari da costruzione elettrici con incentivi vantaggiosi, che coprono fino al 40% della differenza di prezzo rispetto a una macchina nuova alimentata a diesel. Le versioni elettriche possono risultare più costose all'acquisto, ma se si considera il loro costo su tutta la durata di vita utile, offrono una proposta finanziaria interessante. "Da un lato, il diesel diventerà sempre più costoso, mentre dall’altro ci sono gare d’appalto che oggi puoi vincere solo utilizzando attrezzature che garantiscano zero emissioni in cantiere," spiega Dirk Smulders, CEO di Dieseko.
Un ulteriore vantaggio della propulsione elettrica è che il motore consuma energia solo quando è in funzione. Al contrario, i motori diesel operano praticamente tutto il giorno, anche quando sono in modalità "standby". Il modello di punta di Woltman nella classe da 90 tonnellate è il primo impianto di perforazione profonda che Dieseko ha elettrificato in collaborazione con la società di ingegneria olandese VSE e Webasto, portando a termine il progetto in soli dodici mesi. "Abbiamo iniziato a considerare l'elettrificazione cinque anni fa, ma ci è voluto un po' di tempo per analizzare ogni aspetto e trovare i partner giusti," riflette Smulders. Gli ingegneri di Dieseko si sono concentrati non solo sulla riduzione delle emissioni, ma anche sul contenimento del rumore, delle vibrazioni e del consumo energetico. "Vogliamo mantenere il nostro ruolo di leader tecnologici, quindi adottiamo soluzioni innovative per garantire la massima qualità," afferma Smulders. Il primo impianto di perforazione elettrico da 90 tonnellate sarà consegnato a una grande e prestigiosa azienda di costruzioni nei Paesi Bassi, impegnata nella sostenibilità.
Alta qualità nella scelta dei partner
Dieseko ha posto elevati standard per i fornitori scelti per il progetto di elettrificazione. I motori elettrici sono forniti da Danfoss Editron, mentre la soluzione per le batterie proviene da Webasto.
"Webasto ci ha impressionato come partner. Innanzitutto, perché le sue batterie sono molto sicure e estremamente robuste – un aspetto particolarmente importante dato che le nostre perforatrici generano sempre vibrazioni – e in secondo luogo, perché la soluzione di gestione termica per le batterie e la cabina è stata realizzata in modo molto intelligente," spiega Smulders.
"Le nostre macchine e i loro operatori devono poter lavorare in sicurezza e affidabilità nei cantieri, quindi abbiamo stabilito standard di alta qualità anche per i nostri partner." Per Webasto, questo è il progetto con il maggior numero di batterie installate in un singolo veicolo o macchina fino ad oggi.
L'idea: dividere i pacchi batteria in due
La Woltman 90DRe utilizza 36 batterie standard di Webasto. Sei di queste sono installate permanentemente nella macchina, separate dalle altre, e alimentano un piccolo motore di trazione che consente alla perforatrice di spostarsi su brevi distanze all'interno del cantiere.
È in corso la registrazione di un brevetto per questa configurazione a basso consumo energetico. Gli altri 30 pacchi batteria forniscono l’enorme quantità di energia necessaria per la perforazione o l’infissione dei pali. Una caratteristica intelligente è che questi pacchi batteria possono essere rimossi e trasportati separatamente, facilitando lo spostamento della macchina da un cantiere all’altro e consentendo la sostituzione delle batterie scariche con quelle cariche.
Inoltre, il loro peso, che sfiora le 15 tonnellate, garantisce il necessario contrappeso per la perforatrice. "La collaborazione con VSE e Webasto per sviluppare le interfacce tra la macchina, il sistema di trasmissione Danfoss e l’alimentazione dalle batterie è stata impeccabile. È stato un vero piacere," afferma Smulders.
Concetto di batteria ben congegnato
Il numero di pacchi batteria è progettato per fornire energia sufficiente per una giornata lavorativa media in cantiere, ovvero circa otto-dieci ore. Possono quindi essere ricaricati durante la notte con una potenza massima di 90 kilowatt all'ora. Ogni pacco batteria ha una capacità energetica di 35 kilowattora, per un totale di 1,2 megawattora a piena carica.
"Le nostre macchine sono spesso le prime a entrare in funzione sui cantieri. La vera sfida con questa macchina è garantire la disponibilità di una rete elettrica adeguata sul posto per consentire la ricarica notturna. Al momento, non tutti i cantieri ne sono dotati, ma con l’introduzione di queste macchine elettriche, prevediamo un potenziamento significativo delle infrastrutture di rete," spiega Smulders.
Le batterie di Webasto sono estremamente robuste (testate per vibrazioni e urti fino a 100 kilonewton) e sono protette da un’apposita struttura aggiuntiva. Inoltre, possono essere raffreddate all’interno del sistema, garantendo prestazioni ottimali anche in ambienti caldi e sotto carichi continuativi. La gestione delle batterie è affidata a un sistema centrale di gestione, costituito da *vehicle interface box* (VIB). I VIB di Webasto fungono anche da interfaccia di comunicazione tra il sistema batteria e il veicolo.
Per garantire che le batterie siano sempre mantenute nella loro temperatura di esercizio ottimale, compresa tra 15 e 35 gradi Celsius, Dieseko ha scelto il sistema di gestione termica *Plug & Play* di Webasto. Questo sistema assicura la massima efficienza energetica nell'uso quotidiano e prolunga la vita utile dei pacchi batteria. Inoltre, fornisce riscaldamento e climatizzazione per la cabina dell’operatore, offrendo una soluzione unica per tutte le esigenze termiche.
L'elettrificazione delle macchine Woltman si fermerà qui? Secondo Smulders, no: sono già in fase di progettazione ulteriori modelli, sviluppati in risposta alle richieste di clienti strategici. “Per questo, intendiamo ampliare ulteriormente le competenze che abbiamo acquisito insieme,” afferma Smulders.
