Elettrificazione in agricoltura: stato dell'arte e prospettive

The rise in the planet average temperatures, which is mainly due to the emission of Green House Gases (GHG) into the atmosphere (CO2, N2O and CH4 among the main ones) is in most cases attributable to human activities. Among these, the agricultural sector is also responsible, with its production activities, for the emission of large quantities of GHG into the atmosphere, as well as problems related to the massive use of plant protection products and mineral fertilizers. The European Union has recently put in place mitigation policies with the aim to reduce CO2 emissions and the use of plant protection products in agriculture. In this scenario, the agricultural sector is having to adopt more environmentally friendly practices, starting with agricultural machinery. The agricultural engineering sector has progressively intensified research into the electrification of agricultural machinery. Electrification brings with it several advantages, including the possibility of continuously varying the angular speed and direction of rotation of motors to suit requirements, implementing and improving precision farming systems, reduced maintenance and lower noise levels. From the implement point of view, electrification offers the possibility to change operating parameters independently from the tractor engine speed, simplifying the tractor-implement coupling. This paper highlights the main advantages, disadvantages and opportunities for the future led by electrification. Then, some of the most relevant solutions brought by the main Italian and international agricultural machinery manufacturers are explained, paying attention to how the development of electrified machinery is evolving according to market opportunities and needs. A general evaluation of the actual advantages brought by electrification as well as the possible future developments are also introduced.

L’innalzamento delle temperature medie del pianeta, dovuto prettamente all’emissione di GHG (Green House Gases) in atmosfera (CO2, N2O e CH4 tra i principali) è, nella maggior parte dei casi, imputabile ad attività antropiche. Tra queste anche il settore agricolo è responsabile, con le sue attività produttive, dell’emissione di grandi quantità di GHG in atmosfera, oltre ai problemi relativi al massiccio impiego di prodotti fitosanitari e concimi minerali. Recentemente l’Unione Europea ha messo in atto politiche di mitigazione che mirano a ridurre le emissioni di CO2 e l’impiego di prodotti fitosanitari in agricoltura. In questo scenario il settore agricolo si trova a dover adottare pratiche più rispettose dell’ambiente, a partire dalle macchine agricole. Il settore dell’ingegneria agraria ha progressivamente intensificato la ricerca in merito all’elettrificazione delle macchine agricole. L’elettrificazione porta con sé diversi vantaggi, tra cui la possibilità di variare con continuità la velocità angolare e il verso di rotazione dei motori, adattandosi alle necessità; possibilità di interfacciamento diretto con i sistemi di agricoltura di precisione, manutenzione ridotta e minore di rumorosità. Dal lato macchine operatrici, l’elettrificazione consente di variare i parametri operativi dell’attrezzo indipendentemente dal regime del motore della trattrice e ne semplifica l’accoppiamento con la trattrice. In questo elaborato vengono evidenziati i principali vantaggi, svantaggi e opportunità per il futuro portati dall’elettrificazione. In seguito, vengono analizzate alcune delle soluzioni più rilevanti portate dai principali costruttori di macchine agricole italiani ed internazionali ponendo attenzione a come lo sviluppo di macchinari elettrificati si stia evolvendo a seconda delle opportunità e delle necessità del mercato. Infine, si è cercato di valutare in termini generali gli effettivi vantaggi portati dall’elettrificazione e quali sono le possibili strade da intraprendere per sviluppi futuri.