Come convertire un impianto di alimentazione a idrogeno montato su un camion da 75 m

Per Siesling, lo sviluppo della sua piattaforma aerea semovente Ruthmann T 750 HF, con un'altezza di lavoro di 75 metri, è iniziato con un obiettivo semplice: verificare se una grande piattaforma montata su camion potesse passare a un'alimentazione a zero emissioni senza comprometterne l'utilità nel mondo reale.

Il risultato è una macchina unica nel suo genere, alimentata da tecnologia a celle a combustibile, con un'autonomia dichiarata di 450 km, un tempo di rifornimento di 20 minuti e la capacità di svolgere lavori in quota con prestazioni pari a quelle di un motore diesel.

Hein Siesling, direttore operativo di Siesling. (Immagine: Siesling).

Siesling è un'azienda a conduzione familiare fondata a Groningen nel 1959 come impresa di pulizia vetri. Come spiega Hein Siesling, responsabile operativo di Siesling, l'azienda svolge due attività distinte. Circa il 70% del fatturato è dedicato alla pulizia, inclusi lavori commerciali e industriali, mentre circa il 30% proviene dalla divisione noleggio, più recente. L'azienda gestisce otto piattaforme aeree montate su autocarro, con altezze che vanno dai 19,5 ai 27 metri, e altre nove piattaforme aeree con altezza di lavoro variabile da 30 metri (telaio da 7,5 tonnellate) a due unità da 75 metri con massa totale a terra di 33 tonnellate.

Si tratta di una di quelle macchine da 75 metri che sono diventate la base per il progetto sull'idrogeno.

Valutazione delle opzioni

L'escavatore Ruthmann T 750 HF scelto è stato acquistato dall'azienda nel 2019 ed è stato uno dei primi nei Paesi Bassi. Siesling lo ha utilizzato fino all'inizio del 2024, quando è stato dismesso per la conversione.

L'idea è nata da discussioni tra il management di Siesling e Holthausen, un'azienda olandese specializzata nell'idrogeno con esperienza nella conversione di veicoli convenzionali, tra cui autocarri per la raccolta dei rifiuti e per le consegne, mediante la sostituzione dei motori a combustione con sistemi a celle a combustibile.

Inizialmente, il piano prevedeva di convertire un camion molto più piccolo, di 30 metri, su un telaio da 7,5 tonnellate.

Ciò ha messo subito in luce una delle sfide fondamentali dell'elettrificazione delle piattaforme di lavoro in quota: il peso.

La rimozione del motore diesel e dei serbatoi di carburante ha permesso di aumentare la capacità di carico, ma i serbatoi di idrogeno, le apparecchiature per le celle a combustibile e le batterie superavano di gran lunga questo peso. Su un telaio da 7,5 tonnellate, l'aggiunta di una capacità di accumulo energetico sufficiente a raggiungere l'autonomia richiesta avrebbe spinto la macchina oltre il limite di peso previsto.

Questo è un fattore particolarmente rilevante nei Paesi Bassi, dove i veicoli più pesanti possono incontrare restrizioni nei centri urbani a emissioni zero, nei siti protetti Natura 2000 e in altri luoghi in cui sono consentite solo operazioni a emissioni zero, come l'aeroporto di Schiphol ad Amsterdam.

La soluzione era quella di puntare più in alto.

Il progetto si era inizialmente orientato verso una macchina da 51 metri, prima che Siesling concludesse che lo spazio aggiuntivo e la maggiore capacità di carico di un telaio da 75 metri offrissero un'opportunità migliore. Ciò significava anche sviluppare qualcosa in grado di estendere la capacità di emissioni zero a un segmento del mercato delle piattaforme aeree in cui le alternative erano scarse.

Il camion finito pesa circa 36,5 tonnellate a pieno carico, rispetto alle 33 tonnellate del modello diesel originale.

Peso e autonomia

Il veicolo T 750 HF modificato è dotato di nove serbatoi di idrogeno, ciascuno con una capacità di circa 5 kg, per una capacità totale di 45 kg. La cella a combustibile converte l'idrogeno in elettricità, che viene immagazzinata in tre batterie. Questa energia elettrica alimenta sia il camion che la piattaforma aerea.

Il trattore Siesling T 750 HF convertito per essere alimentato a celle a combustibile a idrogeno. (Immagine: Siesling).

Siesling afferma che il veicolo può percorrere almeno 450 km con un pieno di idrogeno. Il rifornimento richiede circa 20 minuti, un vantaggio fondamentale per Siesling rispetto alla tecnologia elettrica a batteria.

I camion dell'azienda possono iniziare una giornata lavorativa con circa 250 km di autonomia prima di raggiungere il cantiere. Siesling afferma che, durante la fase di sviluppo del progetto, un camion elettrico a batteria con un'autonomia di circa 250 km poteva richiedere dalle sei alle otto ore per la ricarica, a seconda della capacità di ricarica e della rete elettrica disponibile.

Pertanto, l'idrogeno offriva un modo per combinare una lunga autonomia con una sosta più breve.

Le infrastrutture rimangono tuttavia un limite. Attualmente Siesling non effettua il rifornimento presso la propria sede, ma utilizza stazioni di rifornimento di idrogeno gestite da Holthausen e altri fornitori, sebbene la rete nei Paesi Bassi si stia sviluppando rapidamente, con stazioni ora situate a intervalli di circa 75 km in tutto il paese, presso normali stazioni di servizio per benzina.

Il ruolo di Ruthmann

Ruthmann, azienda tedesca produttrice di piattaforme montate su camion, è stata coinvolta in tutto il processo.

Siesling collabora con Ruthmann da circa 14 anni e ha diversi veicoli di questo produttore nella sua flotta. Una volta completata la conversione a idrogeno a Holthausen, il camion è tornato da Ruthmann per una serie di test approfonditi.

Il peso e la distribuzione del peso modificati dovevano essere valutati in relazione al campo di lavoro della piattaforma aerea. Ruthmann ripesò la macchina, ne testò le caratteristiche operative e produsse diagrammi di lavoro rivisti.

Anche il sistema di controllo ha dovuto essere riprogrammato per la propulsione elettrica.

I risultati sono stati migliori di quanto previsto da Siesling. In alcune aree, l'area di lavoro rivista ha guadagnato circa un metro di portata, mentre le caratteristiche operative della piattaforma sono state ricalibrate per la nuova fonte di alimentazione.

La macchina completata è stata inoltre esaminata in modo indipendente da Aboma, partner di lunga data di Siesling per le ispezioni, che ha impiegato diversi giorni per verificare la conversione e individuare ulteriori punti da regolare.

(Immagine: Siesling).

La Siesling T 750 HF è ora entrata in funzione in condizioni reali.

Tra i suoi primi incarichi figurano ispezioni e pulizie presso il Groningen Forum, lavori di ristrutturazione presso la chiesa di Martini e lavori di installazione su un edificio che ha ricevuto una nuova facciata in pannelli d'acciaio.

Complessivamente, Siesling ha accumulato circa otto-dieci settimane di lavoro con la macchina.

Inizialmente si sono verificati alcuni problemi, tra cui perdite nel sistema di raffreddamento ed errori di programmazione, ma nel complesso le prestazioni sono state incoraggianti, afferma Siesling.

Un risultato inatteso è stata la sua efficienza durante le operazioni. Siesling afferma che le sue piattaforme montate su camion diesel possono in genere funzionare per circa una settimana con un solo pieno, mentre il veicolo a idrogeno ha completato circa una settimana e mezza senza rifornimento.

Il costo delle emissioni zero

La tecnologia non è economica e Siesling stima che il costo attuale dell'idrogeno si aggiri intorno ai 19,95 euro al chilogrammo.

Anche la macchina stessa ha rappresentato un investimento considerevole. Siesling afferma che, includendo il periodo di sviluppo durante il quale l'unità non era disponibile sul mercato, il costo totale si è avvicinato a quello di circa due autocarri convenzionali da 75 metri.

Il sostegno finanziario della Provincia di Groningen, l'ente governativo regionale, ha contribuito a rendere possibile il progetto attraverso il suo programma di sovvenzioni.

Tuttavia, anche con questo supporto, la situazione economica rimane critica. Siesling afferma che il costo di noleggio del T750HF è attualmente superiore del 30-40% rispetto a quello di un autocarro con motore diesel di pari caratteristiche.

La differenza dipende molto dal tipo di lavoro. Un mezzo che rimane fermo in un unico luogo per diverse settimane può sfruttare al meglio la sua autonomia e distribuire i costi aggiuntivi. Un lavoro che prevede spostamenti in diverse località in un solo giorno è più complesso, soprattutto se il camion deve percorrere distanze considerevoli per fare rifornimento.

Dimostrare il mercato

Siesling ritiene che la macchina sia particolarmente adatta a progetti in cui è richiesta un'apparecchiatura a zero emissioni.

Nei Paesi Bassi, i progetti governativi e le grandi aziende specificano sempre più spesso questo tipo di attrezzature laddove siano disponibili macchinari adeguati. Finora, tuttavia, ciò si è rivelato molto più difficile da realizzare con altezze di lavoro superiori a 50 metri per i camion.

La Siesling T 750 HF è destinata a colmare questa lacuna, afferma Siesling.

Siesling riconosce che i clienti rimangono cauti. L'idrogeno è ancora poco conosciuto da molti utenti, e con una nuova tecnologia è inevitabile interrogativi su sicurezza, affidabilità, costi e prestazioni.

L'azienda sta rispondendo con delle dimostrazioni, invitando i potenziali clienti a vedere il camion in funzione anziché basarsi esclusivamente sulle specifiche tecniche.

Per ora, la Siesling T 750 HF rimane una macchina pionieristica e relativamente costosa. Ma dimostra che una piattaforma aerea da 75 metri montata su camion può funzionare a idrogeno, percorrere fino a 450 km, fare rifornimento in circa 20 minuti e offrire le prestazioni di accesso in quota che ci si aspetta da una macchina convenzionale.

Per Siesling, questo è il punto cruciale del progetto: "Non si tratta semplicemente di costruire una macchina unica, ma di dimostrare che la tecnologia a zero emissioni può raggiungere la fascia alta del mercato delle piattaforme aeree montate su camion".