Guida Idrometano
Indice Indice Questa pubblicazione è stata realizzata da Unioncamere Emilia-Romagna nell ambito Questa pubblicazione è stata realizzata da Unioncamere Emilia-Romagna nell ambito del progetto SIMPLER Support Service to IMProve innovation and competitiveness of del progetto SIMPLER Support Service to IMProve innovation and competitiveness of business in Lombardia and Emilia-Romagna finanziato dalla Commissione Europea business in Lombardia and Emilia-Romagna finanziato dalla Commissione Europea attraverso il Programma Quadro per la Competitività e l Innovazione. attraverso il Programma Quadro per la Competitività e l Innovazione. La redazione dei testi e delle immagini è stata curata da: La redazione dei testi e delle immagini è stata curata da: Nicola Contrisciani-Minima Energia. Nicola Contrisciani-Minima Energia. Tutte i dati e le informazioni sulle aziende qui contenute sono state inviate dalle Tutte i dati e le informazioni sulle aziende qui contenute sono state inviate dalle aziende intervistate e successivamente elaborate da Unioncamere Emilia-Romagna, aziende intervistate e successivamente elaborate da Unioncamere Emilia-Romagna, con il supporto tecnico del CISE Azienda Speciale della Camera di commercio di con il supporto tecnico del CISE Azienda Speciale della Camera di commercio di Forlì-Cesena. Forlì-Cesena. Il team di Progetto è stato costituito da: Il team di Progetto è stato costituito da: - Nicola Contrisciani - Minima Energia - Nicola Contrisciani - Minima Energia - Paolo Montesi Unioncamere Emilia Romagna - Paolo Montesi - Unioncamere Emilia Romagna - Luca Bartoletti CISE - Luca Bartoletti - CISE - Simona Veritra - CISE - Simona Verità - CISE Prefazione 1 Descrizione Focus Group 3 Introduzione 8 1. Definizione caratteristiche 12 2. Produzione, distribuzione e utilizzo dell idrometano 26 3. Materiali 40 4. Principali impieghi, esperienze e progetti realizzati (internazionali, nazionali e regionali) 54 5. Risultati ottenuti e vantaggi dal punto di vista dello sviluppo sostenibile 74 6. Normativa 88 7. Autorizzazione alla circolazione 96 La Filiera dell idrometano e le Organizzazioni attive 106 Pubblicazione inviata in stampa a ottobre 2010 Pubblicazione inviata in stampa a ottobre 2010
Guida Idrometano ENTERPRISE EUROPE NETWORK Prefazione Prefazione ENTERPRISE Lanciata nel 2008 EUROPE dalla Direzione NETWORK Generale Imprese e Industria della Commissione Europea con lo ENTERPRISE EUROPE NETWORK scopo di attuare la strategia di crescita economica e occupazione nell Unione Europea, Enterprise Lanciata Europe Network nel 2008 è dalla la più Direzione ampia rete Generale di intermediari Imprese a supporto e Industria di imprese, della Commissione istituti di ricerca, Europea Università con lo scopo e Centri di Tecnologici. attuare la strategia di crescita economica e occupazione nell Unione Europea, Enterprise Europe Network è la più ampia rete di intermediari a supporto di imprese, istituti di ricerca, Università e Attraverso Centri Tecnologici. un ampia gamma di servizi gratuiti e su misura, la rete aiuta le imprese a: - sviluppare il loro potenziale commerciale e di innovazione; Attraverso - favorire un ampia il trasferimento gamma di servizi tecnologico gratuiti e la e tutela su misura, dei diritti la rete di aiuta proprietà le imprese intellettuale; a: - sviluppare accedere a nuovi il loro mercati; potenziale commerciale e di innovazione; - favorire dare informazioni il trasferimento su politiche, tecnologico iniziative e la tutela e normative dei diritti comunitarie; di proprietà intellettuale; - accedere informare a e nuovi favorire mercati; la partecipazione ai programmi di finanziamento dell Unione Europea. - dare informazioni su politiche, iniziative e normative comunitarie; La rete - informare è attualmente e favorire presente la partecipazione in oltre 47 ai Paesi programmi con più di di finanziamento 580 organizzazioni, dell Unione fra Europea. cui Camere di Commercio, agenzie regionali di sviluppo, centri tecnologici universitari, ecc.. La rete è attualmente presente in oltre 47 Paesi con più di 580 organizzazioni, fra cui Camere di Commercio, agenzie regionali di sviluppo, centri tecnologici universitari, ecc.. SIMPLER SIMPLER European Commission Enterprise and Industry SIMPLER La rete Enterprise Europe Network è presente in Emilia-Romagna attraverso il Consorzio SIMPLER (Support Service to IMProve innovation and competitiveness of business in Lombardia and Emilia- La Romagna) rete Enterprise che raggruppa Europe 7 partner Network con è una presente pluriennale in Emilia-Romagna esperienza nell ambito attraverso dei il Consorzio servizi alle imprese: SIMPLER (Support Service to IMProve innovation and competitiveness of business in Lombardia and Emilia- Romagna) - 3 in Emilia-Romagna: che raggruppa 7 Unioncamere partner con una Emilia-Romagna, pluriennale esperienza Azienda nell ambito Speciale Eurosportello dei servizi alle della imprese: Camera di Commercio di Ravenna e ASTER; - 43 in Lombardia: Emilia-Romagna: Centro Unioncamere per lo sviluppo Emilia-Romagna, tecnologico - CESTEC, Azienda Speciale Azienda Eurosportello Speciale per l innovazione della Camera di Innovhub Commercio della di Camera Ravenna di e Commercio ASTER; di Milano, Alintec e Federazione delle associazioni scientifiche e - tecniche 4 in Lombardia: - FAST. Centro per lo sviluppo tecnologico - CESTEC, Azienda Speciale per l innovazione Innovhub della Camera di Commercio di Milano, Alintec e Federazione delle associazioni scientifiche e Gli tecniche sportelli - FAST. delle nove Camere di Commercio dell Emilia-Romagna e delle loro strutture specializzate presenti sul territorio rappresentano i punti di contatto a livello provinciale del network presso cui gli imprenditori possono rivolgersi per ricevere informazioni e assistenza su un ampia gamma di tematiche. 1
Guida Idrometano FOCUS GROUP IDROMETANO Focus Group idrometano Nel percorso per la futura affermazione dell'idrogeno e delle celle a combustibile, l'idrometano (miscela di metano e idrogeno) e le tecnologie per la sua produzione, distribuzione e utilizzo nella mobilità sostenibile, rappresentano un importante traguardo. I risultati ottenuti nei progetti sperimentali sino ad oggi realizzati, hanno permesso di validare le tecnologie utilizzate negli autoveicoli attraverso l'introduzione di materiali più adeguati e ulteriori sistemi di controllo. La possibilità di distribuzione a lungo raggio del combustibile tramite gasdotti, la sua produzione Descrizione Descrizione Focus Group Focus Group attraverso l'utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili, il miglioramento e la riduzione delle emissioni in atmosfera dei gas di scarico (CO 2, CO e idrocarburi incombusti) sono i principali vantaggi che garantiscono una maggiore sostenibilità dell'idrometano (rispetto agli altri combustibili) nel suo intero ciclo di vita. Inoltre la miscela idrometano è una soluzione ponte verso l uso dell idrogeno relativamente poco costosa, in quanto può utilizzare la rete logistica del gas metano, e non richiede grossi investimenti per la trasformazione dei veicoli a combustione interna. Nell aprile 2009 in occasione di Agrofer, evento fieristico dedicato alle agroenergie, il risparmio energetico e la bioedilizia svoltosi a Cesena, è stato organizzato il workshop Idrometano: sostenibilità e opportunità di mercato, al quale hanno partecipato numerose imprese, per presentare le ricerche realizzate dalla Regione Emilia-Romagna insieme ad ENEA, che ha visto la testimonianza diretta delle aziende che operano nella filiera dell'idrometano. A fronte delle esigenze emerse, Unioncamere Emilia-Romagna partner del consorzio Simpler all interno della rete Enterprise Europe Network, con il supporto tecnico dell Azienda Speciale CISE, ha deciso di costituire uno specifico Focus Group Idrometano e sulle tecnologie di produzione, distribuzione e utilizzo, finalizzato alla realizzazione dei seguenti obiettivi: 1 - valorizzare le esperienze positive ed i risultati conseguiti dalle Aziende di trasporti ATM Ravenna e ATR Forlì, dal punto di vista del rendimento del motore e della riduzione dell inquinamento da CO 2, attraverso il Progetto sperimentale realizzato con il supporto di ENEA ed il finanziamento dalla Regione Emilia-Romagna; 2 dare maggiore visibilità alle imprese impegnate nella filiera dell idrometano (produzione, distribuzione ed utilizzo) e mettere gratuitamente loro a disposizione i servizi della rete Enterprise Europe Network per rafforzare e allargare il loro business nel mercato unico europeo; 3
Descrizione Focus Group Guida Idrometano 4 3 realizzare un percorso di facilitazione delle procedure di omologazione dei veicoli alimentati a miscela idrogeno metano, che parta con il coinvolgimento ed il confronto delle Imprese con il Ministero delle Infrastrutture e Trasporti - Centro Prova Autoveicoli, per identificare le migliori soluzioni tecniche e le procedure operative più adeguate (si evidenzia che attualmente è in corso un progetto realizzato da ENEA e ASTER, finanziato dalla Commissione Europea e coordinato dalla Regione Emilia-Romagna sulla stessa tematica, il quale ha l obiettivo di ottenere entro 36 mesi l omologazione in esemplare unico del proprio veicolo alimentato con miscela idrogeno-metano, per poter inserire i mezzi nel regolare servizio pubblico al termine dei test sperimentali). Al Focus Group hanno aderito sino ad oggi importanti stakeholders appartenenti ad enti pubblici (Regione Emilia-Romagna, ENEA, rappresentanti del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti) ed imprese operanti nel settore dell idrogeno e del metano: produttori di impianti di distribuzione, sistemi di trasformazione dei veicoli, componentistica (vedere elenco a pagina 15). A livello nazionale sono state già realizzate dall'eni, a Roma e Collesalvetti, due stazioni di rifornimento di idrometano, ed anche il Centro Ricerche FIAT è impegnato nella sperimentazione sull'utilizzo delle miscele di metano-idrogeno su auto ibride. In risposta ad un bando della Regione Lombardia i primi 10 autoveicoli di un'intera flotta alimentata da questa miscela circolano già sulle strade lombarde e sono in corso di realizzazione altre due Stazioni di Rifornimento da parte dell'eni. Visto la crescente attenzione per la mobilità sostenibile, in diverse occasioni in collaborazione con Unioncamere Emilia-Romagna per la rete Enterprise Europe Network sono stati organizzati incontri specifici di aggiornamento sulle iniziative, le opportunità di finanziamento e i progetti comunitari finanziati per il miglioramento degli inpatti ambientali, al fine di rafforzare la neonata filiera, anche attraverso la diffusione di materiale informativo sull idrometano, sulle tecnologie e le imprese attive in tale ambito. Il confronto diretto con le imprese ha permesso di identificare le principali criticità che ad oggi non permettono l omologazione dei prototipi e impediscono al settore dell auto e alla filiera degli operatori del metano di cogliere le potenzialità delle auto alimentate ad idrometano, in termini di benefici economici, ambientali e di sostenibilità dei trasporti. Si evidenzia che per quanto riguarda i requisiti di sicurezza delle stazioni di rifornimento la miscela Esigenze specifiche emerse durante gli incontri Il confronto diretto con le imprese ha permesso di identificare le principali criticità che ad oggi non permettono l omologazione dei prototipi e impediscono al settore dell auto e alla filiera degli operatori del metano di cogliere le potenzialità delle auto alimentate ad idrometano, in termini di benefici economici, ambientali e di sostenibilità dei trasporti. Si evidenzia che per quanto riguarda i requisiti di sicurezza delle stazioni di rifornimento la miscela idrometano fino al 30% in volume è stata considerata parificata al metano e su tale concetto si è espresso il Ministero degli Interni in una specifica Circolare, che si somma alle normative già vigenti per le stazioni di metano (DM 24 maggio 2002) e idrogeno (DM 31 Agosto 2006). Nell attuale congiuntura economica negativa si rende più che mai necessario un intervento politico in grado di supportare il settore del metano (produzione, distribuzione e utilizzo nei veicoli), in considerazione delle vaste potenzialità di espansione e crescita davvero concrete della filiera. A supporto di questa affermazione, si registra un orientamento nella legislazione comunitaria, la quale va proprio nella direzione di sostegno alla diffusione del metano, anche se il recepimento a livello nazionale attualmente disegna uno scenario diverso da nazione a nazione. Infatti, l Italia si trova disallineata rispetto a quanto riportato all interno del Regolamento CE n.79/2009 del Parlamento e del Consiglio Europeo del 14 gennaio 2009, relativo all omologazione di veicoli a motore alimentati a idrogeno e che modifica la direttiva 2007/46/CE (GUE n. 35L del 4/2/2009). Sarebbe importante che a livello nazionale si potesse intervenire sulla legislatura vigente (ad es. attraverso uno specifico decreto oppure un emendamento da inserire nella manovra finanziaria), per modificare le procedure di omologazione dei veicoli alimentati con miscele di idrogeno/metano allo stato gassoso (con percentuali di idrogeno non superiori al 30% in volume), in modo che siano equiparate alle procedure di omologazione dei veicoli alimentati a metano (CNG). Una scelta in tale direzione potrebbe dare un impulso straordinario allo sviluppo dell alimentazione idrogeno/metano nel settore dei trasporti, come negli intenti del Regolamento Europeo 79/2009/CE. I risultati ottenuti nei numerosi progetti di sperimentazione dei prototipi di veicoli alimentati ad idrometano, promettono eccellenti prestazioni in termini di abbattimento delle emissioni inquinanti e richiederebbero insignificanti modifiche rispetto ad un classico impianto di alimentazione a gas naturale compresso. 5
Descrizione Focus Group Guida Idrometano Si evidenzia che dal punto di vista della sicurezza è stato già accertato dai Vigili del Fuoco che la miscela di idrometano, formata da metano e idrogeno fino al 30 % in volume, è stata parificata al metano, come riportato nella documentazione relativa al parere del Ministero degli Interni Dipartimento dei Vigili del Fuoco Gruppo di Lavoro Problematiche Idrometano e dello studio di riferimento con relazione scientifica del Prof. Nicola Carcassi dell Università di Pisa. Quanto sopra esposto, è stato oggetto di una proposta di emendamento, che il sistema camerale nazionale sta cercando di sottoporre alle Commissioni parlamentari competenti, per l inserimento nel dispositivo di programmazione economico e finanziaria del Governo Italiano. Elenco delle Organizzazioni partecipanti al Focus Group sull Idrometano costituito da Unioncamere Emilia-Romagna, Consorzio SIMPLER - Enterprise Europe Network con il supporto tecnico dell Azienda Speciale CISE AZIENDA/ENTE REFERENTE Consorzio Latterie Virgilio S.a.c. (MN) Carlo Buttasi Idro Meccanica s.r.l. Giordano Gozzi ASTER Arianna Cecchi ATM Ravenna Vittorio Cazzola Autoidrogeno (PI) Iginio Benedetti Azienda agrituristica Mazzotti Piero Lobietti Min. dei Trasporti - Centro Prova Autoveicoli di Bologna Eros Bravetti Min. dei Trasporti - Centro Prova Autoveicoli di Bologna Eduardo Donzelli Centro Studi WWF Claudio Malmesi Clean H2 Engineering Enzo Rossi E-gas / Gonos Massimo Dall'Aglio ENEA Nicola Contrisciani GM Service srl Giuseppe Mele ErreDue s.r.l. Claudio D Angelo HERA Spa Basilio Limuti Idrogen2 S.r.l. Lorenzo Tardini Ministero dei Trasporti Giovanni Lanati Regione Emilia-Romagna Fabio Formentin Rosetti Marino Johachim Wilhem Stäubli Connectors Division Mauro Bossi SUN System Spa Massimo Berti SUN System Spa Ivo Antonini Tartarini Auto Luigi Baccilieri NGV Motori Stefano Garutti AEB Alberto Castagnini LANDI RENZO Daniele Ceccarini AVM Area Vasta Mobilità S.p.A. Ubaldo Marra Associazione H2 Italia Marco Migliavacca 6 7
Introduzione Introduzione
Introduzione 1 INTRODUZIONE. L'idrogeno è da tempo indicato come una soluzione interessante al fine di ridurre le emissioni di gas ad effetto serra e l inquinamento urbano. La mobilità è uno dei principali settori responsabile dei consumi di energia primaria fossile e delle conseguenti emissioni di CO 2 (circa il 30% del totale); in questo campo, l'idrogeno è considerato un carburante di grande potenziale ed "amico dell ambiente, soprattutto quando è prodotto a partire da risorse rinnovabili primarie (come l'energia eolica, il fotovoltaico e la biomassa), fornendo quindi il massimo risparmio in termini di CO 2. Ad oggi sono ancora numerosi gli ostacoli legati all introduzione dell idrogeno nel mercato automobilistico: la tecnologia stessa del veicolo richiede innovazioni impiantistiche che ne migliorino la affidabilità e ne riducano i costi di produzione. Guida Idrometano GUIDA IDROMENTANO DOCUMENTO BOZZA DEFINITIVA CON FOTO senza la necessità di effettuare modifiche sostanziali al veicolo, fatto salvo la verifica di compatibilità dei materiali verso l idrogeno. In conclusione l utilizzo dell idrogeno miscelato al metano, o ad altri combustibili, può rappresentare una soluzione di transizione per superare i vari ostacoli alla sua introduzione nel mercato automobilistico e per iniziare in modo graduale attività commerciali in questo settore nel breve e medio periodo. Inoltre la possibilità di utilizzare la miscela nei motori a combustione interna già esistenti rappresenta una opportunità rilevante per migliorare la qualità dell aria in ambito urbano, per ridurre le emissioni di CO 2 e per generare nuove opportunità di innovazione all interno di settori ormai maturi. Il recente sviluppo delle batterie elettriche sembrerebbe rendere maggiormente competitiva l auto elettrica e l auto ibrida rispetto a quella ad idrogeno. L idrogeno, rispetto ai comuni carburanti, presenta un costo economico aggiuntivo per la sua produzione: come è noto si ricava da altre fonti energetiche (rinnovabili o fossili) e questo comporta la necessità di utilizzare impianti ed attrezzature (es. elettrolizzatori, reformer), richiedendo quindi investimenti non trascurabili. Inoltre occorre considerare che il costo energetico per la sua produzione, comporta mediamente una perdita di circa il 30% dell energia primaria utilizzata: in sintesi l idrogeno è ancora un combustibile prezioso. In generale nella valutazione della sostenibilità ambientale dell idrogeno come combustibile alternativo occorre valutare il suo intero ciclo di vita, partendo dal processo di produzione fino alla fase di utilizzo, in termini di riduzione delle emissioni in atmosfera ed in particolare di CO 2. Ad oggi, un uso concreto ed immediato dell idrogeno è quello di additivo alla combustione di altri combustibili fossili: diversi studi hanno messo in evidenza infatti un miglioramento del processo di combustione, una maggiore efficienza del motore ed un conseguente impatto ambientale ridotto. Questo deriva da due interessanti caratteristiche dell idrogeno: alta velocità di combustione (velocità di propagazione della fiamma) e bassa energia di attivazione. La miscela di idrogeno e metano risulta essere la più semplice da realizzare in quanto entrambe le sostanze hanno una natura gassosa e possono essere facilmente premiscelate, 10 CONFIDENZIALE - AGGIORNATO AL 27.09.2010 -- Pagina 1 di 37 11