Le opportunità del biometano per l autotrazione e gli usi agricoli

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1 Le opportunità del biometano per l autotrazione e gli usi agricoli FEM - Sala Kessler Via E. Mach, San Michele all Adige (Trento) 15 giugno 2012 A. Fuganti, M. Tassan

2 IL CENTRO RICERCHE FIAT Nasce nel 1978 a Orbassano Torino Nel 2001 apre una sede distaccata a Trento Il CRF è il polo di riferimento per l innovazione e la ricerca di FIAT Organico di circa 1000 dipendenti SEDE PRINCIPALE - ORBASSANO (TO) Collabora con oltre 400 università e centri di ricerca Ha oltre 1600 partner in tutto il mondo Ha realizzato più di 600 progetti in ambito europeo TRENTO BRANCH Ha depositato più di 3200 diritti di brevetto in tutto il mondo con oltre 450 domande pendenti 2

3 PILASTRI DELLA RICERCA IN CRF Mobilità Sostenibile Sicurezza Comfort e Style Materiali Competitività Ambiente Efficienza Energetica Mobilità sicura e dinamica Attiva Passiva Preventiva Cooperativa Ergonomia e Qualità percepita Sensoristica illuminazione Ergonomia del posto di lavoro Materiali per l alleggerimento Acciai altoresistenziali Smart materials Processi e Metodologie Innovazione del Manufacturing 3

4 CRF TRENTO BRANCH Light-weighting (light alloys and polymeric composite applications) Technology virtual feasibility and PD/PC optimization (casting and low investment technologies) Advanced storage system for gaseous fuels and vehicle integration Renewable fuel of second generation (production technologies monitoring and vehicle experimentation) Design, development and testing of emerging info-telematic systems for vehicle connectivity, positioning, platforms and smart applications (e.g.: telematic preventive safety) Development and management of field test for analysis of specific telematics system architectures

5 AGENDA Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO 2 Road map dei carburanti alternativi Le opportunità del biometano per usi agricoli Il coinvolgimento CRF in Biomaster Conclusioni

6 SETTORE DEI TRASPORTI: DATI E PREVISTO UN INCREMENTO DEL TRAFFICO VEICOLARE DEL 15% ENTRO IL 2020 IL SETTORE DEI TRASPORTI PRODUCE UN CONSISTENTE SVILUPPO ECONOMICO Il fatturato è superiore ai 1000 miliardi di EURO Esso genera più del 10% del PIL dell UE Dà lavoro a più di 10 milioni di persone MA DETERMINA ANCHE UNA SERIE DI PROBLEMATICHE SICUREZZA Si assiste ad un incremento degli incidenti stradali CONGESTIONE DEL TRAFFICO Sulle strade, autostrade,.. (il costo è pari a 100 milioni di euro/anno, vicino all 1% del PIL dell UE) AMBIENTE Inquinamento atmosferico (~ 23% delle emissioni di CO 2 ), problemi di salute, inquinamento acustico CONSUMO ENERGETICO 1/10 dell energia totale consumata (1950) 1/3 dell energia totale consumata (oggi) 6

7 EMISSIONI CO 2 PER SETTORE (EU-27) 1990= CO2 Emissions* by Sector, EU-27 CO2 Emissions* by Sector, EU-27 (2006) Households 11.0% Services, etc. 4.4% Other *** 2.6% Energy Industries 37.0% Transport 22.8% Energy Industries Industry Transport Households Total Services, etc. Other *** Industry 22.2% Le emissioni CO 2 del settore dei Trasporti continuano a crescere mentre si nota un decremento in riferimento agli altri settori industriali Nel 2006 c è stato un incremento del 25% rispetto al 1990 Nel 2006 il settore dei trasporti ha prodotto circa il 23% di tutta la CO 2 prodotta dall uomo Source: European Environment Agency (EEA), November

8 TREND ED OBIETTIVI DI EMISSIONI CO 2 Nel 2011 Fiat, per il quinto anno consecutivo, ha ottenuto il più basso valore medio di emissioni CO 2 tra i costruttori Europei con 123,3 g CO 2 /km. (Analisi JATO) 8

9 AZIONI VERSO LA RIDUZIONE DI EMISSIONI CO 2 Approccio di sistema al fine di identificare il giusto mix di obiettivi tra i diversi interventi per poter giungere al miglior compromesso in termini di rapporto prestazioni/costo Resistenza al rotolamento Aerodinamica Massa Veicolo Motore - trasmissione CONTRIBUTO DEI COMBUSTIBILI ALTERNATIVI

10 ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI Tempo Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO 2 rispetto alla benzina ; -75% NOx, no PM10 ed emissioni acustiche inferiori rispetto al diesel Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento Metano

11 LA FLOTTA FIAT DI OGGI A METANO MULTIPLA DOBLO PUNTO CLASSIC PANDA GRANDE PUNTO PUNTO EVO QUBO NEW DOBLÒ MULTIPLA VAN DOBLO CARGO PUNTO VAN PANDA VAN G. PUNTO VAN DUCATO FIORINO

12 ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI

13 BIOGAS E BIOMETANO (Digestione Anaerobica e purificazione) Il biogas e il biometano (a seguito della purificazione) possono essere prodotti da differenti feed stock (reflui zootecnici, FORSU, fanghi di depurazione, scarti agroindustriali,..)

14 ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI COMBUSTIBILI/TECNOLOGIE ALTERNATIVE: CONFRONTO IN TERMINI DI EMISSIONI GLOBALI (DALLA FONTE ALLA RUOTA) GLOBAL WARMING INDEX (GWI) = GLOBAL WARMING INDEX (GWI) = CO CO *CH *CH *N *N 2 O 2 O

15 PRUDUZIONE DI BIOGAS E BIOMETANO IN EUROPA L Italia è il quarto produttore in Europa di biogas In Italia il biogas è ad oggi esclusivamente utilizzato per la produzione di energia elettrica, eventualmente combinata con calore La filiera del biometano in Italia non è incentivata come per la produzione di E/E (lo sarà a breve a seguito del Decreto legislativo del 3 Marzo 2011, come recepimento della direttiva 2009/28/CE) La produzione di biogas in Europa nel 2009 è stata pari a 8346 ktep, 98 TWh (+42% vs. 2007) Il potenziale del biogas in Italia ha un valore complessivo di circa 20 TWh / anno (nel 2009: ~ 5.2 TWh; +10% vs. Fonte: Biogas/Biometano in Italia: situazione e prospettive Claudio Fabbri CRPA )

16 FLOTTA DI COMPATTATORI A (BIO)METANO - MADRID Flotta nel 2006: 445 CNG compattatori consumo complessivo di metano: Nm3 riduzione annua di emissione (vs Diesel Euro 3) NOx CO + HC + PM CO kg kg kg

17 L OPPORTUNITA DEL BIOMETANO IN ITALIA POTENZIALE DI PRODUZIONE DI BIOGAS Il potenziale del biogas in Italia ha un valore complessivo di circa 20 TWh / anno (*) corrispondenti circa a ~ 6,5 Miliardi di m 3 di biometano/anno Supponendo di usare 1/3 del biogas prodotto per biometano prodotto come carburante per veicoli otterremmo un importo complessivo di ~1,5 Miliardi di kg di bioch 4 /anno. 4,2 kg metano/100 km Consumo nel caso di ciclo combinato Serbatoio metano: 72 litri (13,1 kg), La La quantità quantitàdi di biometano biometano prodotta prodotta permetterebbe permetterebbe di di far far funzionare funzionare ~ ~ Mio Mio Fiat Fiat Panda Panda / / anno anno (~ (~ con con 1/3 1/3 della della produzione produzione attuale) attuale) (percorrenza (percorrenza media media km) km) (*): La produzione di biogas/biometano in Italia Sergio Piccinini CRPA BiogasExpo 2009

18 ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI

19 TECNOLOGIA DELL IDROMETANO (MISCELE METANO-IDROGENO) Se al METANO si aggiunge una frazione di idrogeno VERDE si ottiene una scelta tecnologica vantaggiosa sotto diversi profili: è infatti possibile sfruttare alcune proprietà dell idrogeno per esaltare le già ottime caratteristiche ecologiche del metano, e limitare nel contempo le criticità associate all utilizzo del solo idrogeno. Tecnologia ponte, abilitante gli investimenti per l infrastruttura dell idrogeno. FLEX-FUEL Miscele con tenore di H 2 da 0 a 30% Benefici ambientali: 10 maggio 2011 Con frazione di H 2 del 30%, riduzione delle emissioni di CO 2 dell 11% rispetto al metano, del 31% rispetto alla benzina e del 15% rispetto al diesel Riduzione delle emissioni inquinanti (THC, CO e NOx): raggiunge standard EEV e si avvicina ai futuri standard Euro VI Emissioni di PM ridotte a zero Ridotte emissioni acustiche rispetto ai veicoli diesel Prestazioni equivalenti all analogo veicolo a metano Potenzialmente applicabile su tutte le piattaforme a metano con specifici interventi di adeguamento

20 Le opportunità del biometano per usi agricoli

21 PRIMO ESEMPLARE AL MONDO DI TRATTORE A BIOMETANO (STEYR BRAND) - 1/2

22 PRIMO ESEMPLARE AL MONDO DI TRATTORE A BIOMETANO (STEYR BRAND) - 2/2 Integrazione di un motopropulsore a metano di FPT INDUSTRIAL (potenza di 100 kw) attraverso lo sviluppo di un telaio specifico in ghisa; Integrazione del sistema di stoccaggio per il biometano (9 bombole per un totale di circa 50 kg di metano).

23 WP 5 Biomethane Use as Transport Fuel San Michel All Adige 15 Giugno 2012 Antonio Fuganti Silvia Di Rosa Marco Tassan Centro Ricerche Fiat, Trento, Italy

24 WP5 - Overview delle attività Questo WP mira ad espandere nelle regioni partner del progetto Biomaster, l'utilizzo di biometano come carburante rinnovabile, nei veicoli al fine di condividere le informazioni a livello europeo. Le principali attività sono le seguenti: Analisi del biometano relativamente alle prestazioni del motore nei veicoli (composizione del gas, la qualità, le emissioni, l'efficienza, le norme per l'uso nei veicoli) Tecnologie innovative per migliorare lo stoccaggio del gas Promozione dell'uso del biometano in diverse tipologie di flotte Miglioramento delle politiche volte a rafforzare il mercato dei veicoli (procurement veicoli, valutazione dazi e imposte, riduzione ed esenzione oneri, incentivi acquisto, ecc)

25 Task 5.1 Identifying Common Priority Issues I partner hanno prodotto un Activity Plan sull uso del biometano come combustibile utilizzato per i trasporti. Questo documento analizza le differenti opzioni/opportunità esistenti nelle regioni coinvolte nel progetto per promuovere il mercato del biometano al fine di evidenziare le principali priorità comuni a cui dedicarsi nel corso del progetto BIOMASTER. Opzioni Opzioni regionali regionali Opportunità Opportunità regionali regionali Approcci Approcci Regionali Regionali Activity Plan sul biometano come carburante specifico per ogni sito Definizione Principali priorità da promuovere e portare avanti durante il progetto BIOMASTER

26 Task 5.2: Vehicle Perform., Techn., Stor. Syst. Valutazione dell influenza della composizione del gas e della sua qualità sulle prestazioni del motore, dell'efficienza energetica e delle emissioni, nonché delle tecnologie più promettenti per il miglioramento del motore dei veicoli a metano rispetto ai combustibili tradizionali. Il miglioramento dell autonomia dei veicoli (sistemi stoccaggio di gas naturale ) è attualmente una importante sfida per il mercato. Task 5.3: Boosting the biomethane vehicle market Sul mercato esiste una vasta gamma di veicoli NG che potrebbe adottare il biometano. come combustibile. Le flotte che potrebbero impiegarlo riguardano: autobus urbani, autobus aeroportuali, camion dei rifiuti, veicoli pesanti e utilitari leggeri, taxi, auto comunali e auto private. L uso del biometano deve essere valutato a seconda dei diversi scopi e modalità operative,

27 Tasks and Timing Task 5.1 Identifying Common Priority Issues Task 5.2: Vehicle Performance, Technologies and Storage Systems Task 5.3: Boosting the biomethane vehicle market Task 5.4: Key Findings Task Task Task

28 CONCLUSIONI Il settore di trasporti è responsabile del 23% delle emissioni CO 2 e la continua richiesta di mobilità ne determina un continuo incremento che deve essere compensato e ridotto dal continuo miglioramento dell efficienza dei veicoli; Tra le azioni finalizzate alla riduzione di emissioni CO 2 i combustibili alternativi a partire dal metano, che è già una realtà, possono contribuire in maniera determinante alla riduzione di CO 2 (è fondamentale puntare ad una forte sviluppo dell infrastruttura); Sulla spinta dei combustibili gassosi, anche i carburanti da fonte rinnovabile quali il BIOMETANO hanno grandi opportunità di sviluppo e giocheranno un importante ruolo nel prossimo futuro nei trasporti (target del 10% entro il 2020) ma anche ne settore agricolo; Per abilitare e promuovere lo sviluppo e l applicazione dei carburanti da fonte rinnovabile risulta estremamente importante muoversi verso un approccio di sistema e di filiera coinvolgendo tutti gli attori necessari (Pubblica Amministrazione, aziende, mondo della ricerca).