Trattori diesel e trattori elettrici: Una semplice analisi e un confronto

Nel mondo dei trattori, il dibattito tra diesel ed elettrico è più vivo che mai. I trattori sono tra le attrezzature più importanti di un'azienda agricola e svolgono un ruolo fondamentale in tutto ciò che riguarda la coltivazione, la gestione del terreno e la produzione di mangimi per il settore lattiero-caseario. E non sono solo limitati alle aziende agricole. Aziende solari, comuni e persino aeroporti stanno valutando i pro e i contro di un trattore diesel rispetto a un trattore elettrico. La scelta del trattore giusto può fare la differenza nella crescita e nella stabilità di un'azienda agricola.

Il numero di variabili nella scelta del trattore è cresciuto nel corso dei decenni, comprendendo non solo le specifiche meccaniche del trattore e le esigenze di lavoro dell'azienda agricola, ma anche le richieste dei consumatori. Sempre più spesso, queste richieste rivelano una base di consumatori che sono diventati più esigenti e più attenti al modo in cui un'azienda agricola gestisce le proprie attività. È un'impresa ardua, e una suddivisione semplificata e un confronto tra i diversi aspetti di un trattore diesel e di un trattore elettrico possono essere d'aiuto .

Quali sono le caratteristiche principali deitrattoria motore diesel?

Con la loro elevata potenza in cavalli (HP), i trattori diesel sono stati la scelta di fatto nel settore agricolo per quasi un secolo. Sono potenti e forniscono una coppia elevata, particolarmente importante per le operazioni più gravose. Che si tratti di aratura, lavorazione del terreno o traino di carichi pesanti, i trattori diesel hanno tutte le carte in regola. La loro versatilità li rende adatti a un'ampia gamma di attività agricole .

Un altro fattore chiave dei trattori diesel è la loro longevità: con la giusta manutenzione possono rimanere in servizio per molto tempo. La manutenzione, tuttavia, è relativamente impegnativa e necessaria su base regolare, il che può rappresentare un inconveniente.le parti di ricambio e la sostituzione dei filtri si accumulano, soprattutto nel corso della vita di proprietà. In effetti, quando si parla di costi operativi totali (TOC), l'Ag Cost Estimator dell'Iowa State University Extension stima in 50.000 dollari il TOC di un trattore diesel a due ruote motrici con una media di 400 ore all'anno per una durata media stimata di 15 anni, senza contare i costi di carburante e lubrificazione. Si tratta di una cifra considerevole per un budget .

Pro e contro dei trattori diesel

Quando si tratta di scegliere un trattore, è fondamentale capire a cosa si va incontro. I trattori diesel hanno la loro parte di vantaggi e svantaggi.

Alcuni dei principali vantaggi dei trattori a motore diesel sono:

• Potenza. I trattori diesel sono noti per la loro potenza, che li rende ideali per le attività agricole più impegnative.

• Efficienza del carburante. I trattori diesel possono essere efficienti dal punto di vista dei consumi se vengono utilizzati e mantenuti correttamente.

• Durata. Se si presta attenzione alla manutenzione, un trattore diesel può essere un investimento a lungo termine.

D'altro canto, i trattori diesel presentano degli svantaggi che è importante tenere presenti:

• Funzionamento più rumoroso ed emissioni più elevate. I trattori diesel sono più rumorosi durante il funzionamento ed emettono sostanze inquinanti tossiche rispetto ai modelli elettrici.

• Manutenzione. La durata di un trattore diesel dipende dalla sua manutenzione, che può essere costosa e lunga, soprattutto quando il trattore invecchia. In genere, gli agricoltori devono attendere che i fornitori di servizi certificati effettuino visite in loco per le riparazioni.

• Un bene che si deprezza con costi continui. È importante considerare che, a parte il lavoro che svolge, un trattore diesel non fornisce alcun meccanismo aggiuntivo di risparmio e il contributo all'efficienza del lavoro e alla produttività è limitato. Con il passare del tempo, non solo i costi di manutenzione tendono ad aumentare, ma c'è anche la spesa continua per il carburante diesel, che comprende più del prezzo al gallone. I costi di stoccaggio e consegna e i requisiti di conformità alle normative si sommano. Quest'ultimo aspetto è particolarmente sentito da coloro che devono rispettare gli standard di emissione Tier 4.

Quali sono le differenze tra i trattori elettrici e i trattori diesel?

I trattori elettrici rappresentano un cambiamento significativo nel settore delle macchine agricole e offrono una serie di caratteristiche e vantaggi diversi rispetto alle loro controparti diesel. Sono diversi i punti di forza che distinguono i trattori elettrici nel dibattito tra trattori diesel e trattori elettrici.

Fonte di alimentazione elettrica

A differenza dei trattori diesel, i trattori elettrici sono alimentati dall'elettricità. Questa differenza fondamentale nella fonte di alimentazione porta a diverse altre caratteristiche distintive.

Più silenziosi e puliti

I trattori elettrici funzionano in modo molto più silenzioso e non producono emissioni di scarico. Non solo sono più sicuri per gli operatori che non devono respirare inquinanti tossici, ma le emissioni zero si traducono anche in un raccolto di qualità superiore. Non rilasciando emissioni, i trattori EV contribuiscono a rendere l'aria complessivamente più pulita e a ridurre l'ozono troposferico. Secondo l'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente (EPA), livelli elevati di ozono troposferico sono collegati a gravi problemi di salute umana, piogge acide e danni a colture, alberi e altra vegetazione. Per i coltivatori, e in particolare per i viticoltori, un trattore elettrico non ricopre l'uva con un residuo di emissioni di carbonio, rendendo il vino più puro e di qualità superiore .

Il vantaggio tecnologico

Il produttore di trattori elettrici Monarch Tractor ha dotato il suo MK-V, un trattore 100% elettrico, con conducente opzionale e intelligente, di una tecnologia agricola avanzata progettata per dare maggior valore all'investimento in attrezzature dell'agricoltore. Wingspan Ag Intelligence (WingspanAI), la piattaforma tecnologica di Monarch, offre una maggiore visibilità in tempo reale e storica delle operazioni, oltre a metriche delle prestazioni per una facile rendicontazione, il tutto per incrementare la produttività e per ottenere un prezioso risparmio di tempo e denaro per l'azienda agricola.

Manutenzione

Grazie al minor numero di parti mobili rispetto ai motori diesel, i trattori elettrici richiedono generalmente meno manutenzione. Questo non solo fa risparmiare tempo, ma riduce anche i costi di manutenzione a lungo termine. Il Monarch è l'unico trattore elettrico sul mercato il cui hardware abilitato al software rende possibili gli aggiornamenti over-the-air. Non solo è possibile risolvere i problemi da remoto, ma le nuove funzioni e capacità sviluppate vengono inserite nel trattore, migliorandolo e potenziandolo nel tempo.

Coppia istantanea

Sebbene i trattori diesel abbiano una coppia potente, richiedono un periodo di "ingranaggio". I motori elettrici, invece, sono in grado di erogare istantaneamente la coppia massima, il che è vantaggioso in situazioni che richiedono reazioni rapide.

Detto questo, i trattori elettrici destano qualche preoccupazione. Questi sono principalmente incentrati su :

• Durata della batteria. La durata della batteria dei trattori elettrici varia, quindi è importante conoscere i dettagli del trattore scelto. Alcuni produttori indicano un'autonomia di 3-5 ore. Monarch ha prestato particolare attenzione alla batteria dell'MK-V, che può durare fino a 14 ore in condizioni ideali. Tuttavia, la durata della batteria dei trattori elettrici in un determinato giorno, per qualsiasi modello, è influenzata dalle esigenze operative, dal tipo di azienda e dall'attrezzo utilizzato .

• Tempo di ricarica. Sebbene sia spesso citato come uno svantaggio, il tempo di ricarica delle batterie dei trattori elettrici, soprattutto di quelli che durano un'intera giornata lavorativa come l'MK-V, non è necessariamente uno svantaggio. Gli agricoltori ricaricano questi trattori durante la notte, assicurandosi che siano pronti per un'intera giornata di lavoro senza perdite di tempo. Le esigenze degli allevatori di bestiame da latte sono un po' diverse, in quanto utilizzano un trattore per spingere il mangime 12-18 volte al giorno. Gli allevatori che possiedono un trattoreMK-V Dairy riferiscono che è sufficiente parcheggiare il trattore elettrico accanto al caricabatterie tra una spinta e l'altra del mangime per essere sempre pronti a partire, anche per programmi di alimentazione quasi 24 ore al giorno.

• Costi iniziali più elevati. I trattori elettrici possono avere costi iniziali più elevati, in parte dovuti alla ricerca e allo sviluppo della tecnologia dei veicoli elettrici. Quelli dotati di caratteristiche tecnologiche aggiuntive che consentono di risparmiare denaro avranno un prezzo più elevato. Tuttavia, mentre il prezzo iniziale è più alto per un trattore elettrico, il ROI continuo e crescente può consentire il recupero completo del trattore in una manciata di anni. Se abbinato a incentivi finanziari, il periodo di ammortamento si riduce ulteriormente.

Come si confrontano i trattori diesel con quelli elettrici in termini di efficienza e produttività?

Quando si parla di efficienza e produttività, sia i trattori diesel che quelli elettrici hanno i loro punti di forza, ma brillano per aspetti diversi.

Potenza ed energia

I trattori diesel sono noti per la loro potenza, in particolare nei lavori pesanti. Offrono un'elevata densità di energia, che si traduce in lunghi periodi di lavoro - essenziale per le operazioni agricole su larga scala con trattori massicci che si vedono nelle colture a filari come mais, grano e soia .

I trattori elettrici, invece, convertono l'energia in movimento in modo più efficiente e generano meno calore. Il sistema "by-wire" (un sistema controllato elettronicamente anziché meccanicamente) di un trattore EV consente inoltre di cambiare più rapidamente la distribuzione della potenza tra la trasmissione, l'impianto idraulico e la presa di forza, per una migliore reattività rispetto a un diesel. L'MK-V è un esempio di maggiore efficienza grazie all'utilizzo di un motore che mantiene la presa di forza del trattore in funzione ininterrottamente a 40 CV, con altri 30 CV disponibili per la trasmissione e il sistema idraulico quando il trattore ne ha bisogno, rendendo l'MK-V un trattore da 40-70 CV .

Manodopera più qualificata

L'efficienza e la produttività sono aumentate in un altro modo: migliorando l'abilità e la precisione dell'operatore con le operazioni di guida autonoma. In particolare, con l'autosteer. L'autosteer è un tipo di tecnologia di guida autonoma che dal 1996 è disponibile nei massicci trattori a motore diesel utilizzati nelle colture a filari. Monarch è il primo e, a partire dal 2024, l'unico produttore di veicoli elettrici ad aver inserito con successo la funzionalità di autosteer in un trattore elettrico compatto con la sua funzione Row Follow, rilasciata nel 2023. L'importanza di questo risultato non può essere sottolineata oltre .

Con l'autosteer, il trattore assume la guida e segue un percorso preciso, lasciando all'operatore la possibilità di gestire l'attrezzo seduto al posto di guida. In genere, alla fine di ogni filare, l'operatore disattiva manualmente l'autosteer, fa un'inversione a U e poi riattiva la funzione quando entra in un nuovo filare. Il miglioramento della precisione e la semplificazione del lavoro di un operatore che deve spostarsi su centinaia di acri di campi hanno consentito alle grandi aziende agricole industriali di risparmiare tempo e denaro .

Fino a Monarch's Row Follow, le aziende agricole specializzate nella coltivazione di alimenti ricchi di sostanze nutritive come uva, frutta e bacche non avevano accesso ai vantaggi offerti dall'autosteer alle grandi aziende agricole industriali. I costi elevati e l'impraticabilità dell'impiego di macchinari di grandi dimensioni in filari più piccoli li escludevano da questa tecnologia. Senza il vantaggio dell'autosteer in un'azienda agricola specializzata, gli operatori dei trattori devono navigare tra i filari stretti con maggiore consapevolezza, soprattutto perché il valore di un singolo albero o vite può valere migliaia di dollari. È un lavoro stressante e richiede operatori qualificati. Un mercato del lavoro ristretto per gli operatori esperti aggrava la sfida .

Introducendo l'autosteer in un trattore compatto, elettrico e tecnologicamente avanzato, in grado di operare negli spazi ristretti di un'azienda agricola specializzata, gli agricoltori possono sommare i vantaggi del risparmio di gasolio con ulteriori e preziosi guadagni:

• Riduzione dei tassi di collisione. Combinando la tecnologia avanzata delle telecamere con l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico, l'MK-V mantiene automaticamente il trattore perfettamente centrato mentre si muove lungo il filare, contribuendo a mantenere le colture di alto valore e le infrastrutture al sicuro da costosi danni da collisione.

• Riduzione dello stress e della fatica. Affidando la guida accurata all'MK-V, l'operatore del trattore si concentra interamente sul compito da svolgere, riducendo la necessità di svolgere più compiti e diminuendo lo stress cronico di danneggiare potenzialmente un impianto o un'infrastruttura agricola costosi.

• Lavoro migliorato. Integrare le operazioni con una funzione di guida autonoma come l'autosteer affina la precisione e migliora le competenze anche di un operatore di livello base .

Parete elettrica mobile

Le pareti elettriche domestiche e agricole sono diventate sempre più popolari come metodo per fornire energia di riserva. Poiché un trattore elettrico è un trattore alimentato a batteria, può essere progettato come un dispositivo di accumulo di energia, che è esattamente ciò che gli ingegneri di Monarch hanno realizzato. L'MK-V funziona ai margini della rete elettrica, agendo come un muro di alimentazione mobile, portando energia conveniente agli strumenti e ai macchinari situati in luoghi remoti di un'azienda agricola o di una proprietà. È un'alternativa rinfrescante all'ingombrante generatore diesel, noto per il suo rumore e i suoi fumi. Se il fornitore di servizi diun'azienda agricola o di una proprietà terriera pratica tariffe differenziate, l'MK-V può essere caricato durante la finestra in cui vengono offerte le tariffe più basse, in genere durante la notte, per poi utilizzare l'energia a basso costo per alimentare altri attrezzi o lavorare i campi. In effetti, Monarch fa parte di un'alleanza che distribuisce la tecnologia di ricarica dei veicoli elettrici per rispondere ai segnali dinamici della rete in California .

Sostenibilità per la redditività con l'agricoltura rigenerativa e il settore lattiero-caseario rigenerativo

I trattori diesel sono stati a lungo la spina dorsale delle operazioni agricole. I motori diesel emettono una serie di inquinanti tossici, tra cui ossidi di azoto, particolato e anidride carbonica, che contribuiscono all'inquinamento atmosferico, alle piogge acide e all'ozono troposferico.

I trattori elettrici rappresentano invece un cambiamento di paradigma. I consumatori di oggi vogliono essere coinvolti nella soluzione di alcuni dei maggiori problemi ambientali del mondo: la rete alimentare interrotta, la vulnerabilità alle condizioni meteorologiche estreme, l'insicurezza dell'acqua, le fioriture di alghe tossiche, il crollo della popolazione di impollinatori, la diminuzione del topsoil, e l'elenco continua. Di conseguenza, sono sempre più esigenti nel preferire alimenti provenienti da aziende agricole che praticano l'agricolturabiologica e rigenerativa e metodi lattiero-caseari rigenerativi .

Le certificazioni biologiche sono un modo in cui gli agricoltori e gli acquirenti comunicano la qualità e la trasparenza che i consumatori cercano. La conformità alla certificazione biologica significa che un'azienda agricola non può usare erbicidi per gestire le erbacce e deve fare più passaggi con la falciatrice. Questo, a sua volta, si traduce nell'acquisto e nella combustione di più gasolio. Un trattore elettrico elimina questo dilemma. Inoltre, senza diserbanti, il terreno di un'azienda agricola ha l'opportunità di ripristinarsi e di aumentare lentamente il contenuto di materia organica e la microbiodiversità, dando al terreno la capacità di trattenere più umidità e sostanze nutritive. Nei caseifici, gli allevatori possono somministrare più mangime alle loro mucche, il che, secondo gli studi, aumenta la produzione di latte, il tutto senza i costi aggiuntivi del gasolio e le emissioni che ne derivano .

La sostenibilità comporta anche un elemento finanziario. Un'azienda agricola può rimanere in attività per la prossima generazione? Avendo la possibilità di prendersi cura del suolo e dell'acqua, gli agricoltori possono rendere le loro aziende più resilienti di fronte a condizioni climatiche estreme e incendi. La riduzione del ricorso a input esterni, come il gasolio e i prodotti petrolchimici per l'agricoltura, rafforza inoltre l'indipendenza e la resistenza dell'azienda alle pressioni esterne del mercato, che incidono sul costo di carburante, fertilizzanti ed erbicidi.

Il futuro dell'agricoltura con i trattori elettrici

Nonostante sia relativamente nuovo nel settore agricolo, si prevede che il mercato dei trattori elettrici raggiungerà 234 milioni di dollari entro il 2028, più che raddoppiando il valore di 98,7 milioni di dollari del 2022. A settembre 2024, i clienti di Monarch avranno superato le 50.000 ore di utilizzo dei loro trattori MK-V. La domanda di trattori elettrici rappresenta un cambiamento fondamentale verso pratiche agricole più redditizie e intelligenti. I trattori elettrici sono già presenti nei campi e stanno creando un futuro in cui le aziende agricole possono essere produttive e rispettose dell'ambiente, garantendo la salute della terra e dei suoi abitanti per le generazioni a venire.

Riferimenti:

"Gas di scarico diesel/particolato diesel" Occupation Safety and Health Administration: https: //www.osha.gov/sites/default/files/publications/OSHA-3590.pdf

"Elettricità - Risparmio di carburante" Fuel Economy.gov. Recuperato da: https: //www.fueleconomy.gov/feg/electricity.shtml