IL GNL. Un energia, tanti utilizzi.

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1 Prof Ing. Marco Nicola Carcassi Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale

2 . IL GNL. Un energia, tanti utilizzi Caratteristiche Disponibilità Sostenibilità ambientale Flessibilità nel trasporto ed uso Il GNL come combustibile Sicurezza, normativa e processi autorizzativi

3 . Caratteristiche del GNL Temperatura critica di -83 C Pressione critica 45 atm Temperatura di ebollizione (@ 1 atm), Densità liquido (@ T eb, 1 atm), 425 kg/m 3 Densità vapore (@ T eb, 1 atm), kg/m 3 Densità vapore rispetto all'aria, 0.58 Potere Calorifero Superiore, 15.2 kwh/m 3 Pressioni critiche e delle temperature critiche del propano, butano e GPL Alla temperature ordinarie il GPL e i suoi componenti possono essere sempre liquefatti esercitando la pressione opportuna. Cosa non possibile per il GNL

4 Disponibilità del GNL Il Gas naturale Composto da Metano (CH4) Etano (C2H6), Propano (C3H8) Butano (C4H10) altri gas Solfuro di idrogeno (H2S) contaminante Mercurio (Hg) contaminante Il GNL Composto da Metano (CH4) 80-95% Etano (C2H6), Traccie di altri gas

5 Disponibilità del GNL Bacini di Gas nel Mondo Supergiant: superiore a 850 miliardi di m 3 Giant: da 85 a 850 miliardi di m 3 Major: da 17 a 85 miliardi di m 3 Large: da 8,5 a 17 miliardi di m 3 Medium: da 4,2 a 8,5 miliardi di m 3 Small: da 1,7 a 4,2 miliardi di m 3

6 Disponibilità del GNL Altre valutazione più attuali quotano le riserve mondiali provate di gas naturale a circa miliardi di metri cubi. Secondo i dati ENI, nel 2010 sono stati consumati, nel mondo, miliardi di m³ Il Global LNG Outlook 2017 di Bloomberg stima per il GNL una domanda di: 280 MMtpa nel MMtpa nel MMtpa nel 2030

7 Sostenibilità ambientale del GNL Impianti di Liquefazione Gli impianti di liquefazione funzionano come enormi impianti di refrigerazione e sono organizzati come unità di lavorazione in parallelo, chiamate treni, ognuna delle quali tratta una porzione di gas per liquefarlo. Nei treni di liquefazione, il gas allo stato puro viene prima trattato per rimuovere acqua, propano, idrocarburi più pesanti, azoto e altre impurità che potrebbero creare malfunzionamenti all impianto di liquefazione o solidificare alle basse temperature necessarie allo stoccaggio. Alla fine del processo di liquefazione, il volume originale del gas si riduce di circa 600 volte.

8 Sostenibilità ambientale del GNL Confronto di CO 2 /PM 10 /SO 2

9 Flessibilità nel trasporto ed uso del GNL

10 Flessibilità nel trasporto ed uso del GNL Formazione del Boil Off Gas - BOG Lo stoccaggio a temperature criogeniche, comporta l ingresso di calore dall ambiente e quindi vaporizzazione del GNL, ovvero la formazione del BOG Il controllo della pressione richiede una gestione del BOG per mantenere il liquido alle temperature criogeniche e per garantire la sicurezza dei serbatoi.

11 Il GNL come combustibile: Direttiva 2012/33/UE SECA (Sulfur Emission Controlled Area) Dal 1 Gennaio 2015, nelle zone SECA il tenore massimo consentito di biossido di zolfo nel combustibile è < /= 0,1%. 0,5% dal 2020 (o 2025) in tutto il mondo (su decisione IMO) 0,5% dal 2020 nei mari non SECA degli stati membri e comunque 0,1% nei porti europei

12 Il GNL come combustibile: Direttiva DAFI 2014/94/UE Deployment of alternative fuels infrastructure Pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale il 14 gennaio 2017 Obiettivi del decreto: ridurre la dipendenza dal petrolio attenuare l impatto ambientale nel settore dei trasporti sostenere l innovazione e l efficienza energetica sviluppare le infrastrutture per i combustibili alternativi attuare il Quadro Strategico Nazionale emanare specifiche tecniche comuni per i punti di ricarica e rifornimento, Ad esempio, il decreto prevede che al momento della sostituzione del rispettivo parco autovetture, autobus e mezzi di servizio, gli enti pubblici siano obbligati all acquisto di almeno il 25% di veicoli a GNC, GNL, veicoli elettrici e veicoli a funzionamento ibrido.

13 Sicurezza, Normativa e Processi autorizzativi del GNL Per quanto riguarda i documenti emanati dal Ministero degli Interni CNVVF Guida tecnica ed atti di Indirizzo per la redazione dei progetti di prevenzione incendi relativi ad impianti di distribuzione di tipo L-GNL, L-GNC e L- GNC/GNL per autotrazione (2015) Guida tecnica ed atti di indirizzo per la redazione dei progetti di prevenzione incendi relativi ad impianti di alimentazione di gas naturale liquefatto (GNL) con serbatoio criogenico fisso a servizio di impianti di utilizzazione diversi dall autotrazione (2015) Elaborazioni guida tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, l'installazione e l'esercizio di impianti i stoccaggio di gas naturale liquefatto (GNL) di capacità superiore a 50 tonnellate (In elaborazione)

14 DOMANDE? Dipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale Università di Pisa