Lezione n. 2: il gas anno scolastico 2012-2013 1 1
INDICE DEGLI ARGOMENTI 2.1. la storia del gas 2.2. come si forma il gas 2.3. l estrazione 2.4. la filiera approvvigionamento trasporto stoccaggio dispacciamento distribuzione 2.5. la sicurezza 2.6. l utilizzo del gas 2
2.1. LA STORIA DEL GAS Nel 347 a.c. lo storico cinese Chang Qu (291 361 a.c.), descrive uno strano gas che può essere usato per illuminare. Molto probabilmente è proprio la Cina la prima nazione al mondo a scoprire ed utilizzare il gas naturale. I cinesi svilupparono una primitiva tecnica di perforazione, tramite trivelle azionate a mano, e riuscirono a convogliare a distanza il gas per mezzo di tubazioni realizzate con canne di bambù. Nel 1609 l'alchimista fiammingo Giovanni Battista van Helmont (medico e chimico nativo di Bruxelles n.1577 m.1644), usò per la prima volta la parola GAS. Dal Dizionario Italiano: si definisce GAS ogni sostanza allo stato aeriforme, rarefatta e priva di volume proprio. 3
2.1. LA STORIA DEL GAS Alla fine del XVII secolo Thomas Shirley (1664) e John Clayton (1667) applicarono il processo della distillazione al carbon fossile, già conosciuto dal Medioevo. I due studiosi notarono che le sostanze volatili (gas) così ottenute si potevano accendere. Esperimenti simili furono condotti anche da Robert Boyle e da Stephen Hales. Processo di distillazione Consiste nel riscaldare la materia prima in assenza di aria. Per la fabbricazione del gas veniva generalmente distillato il carbon fossile del tipo "grasso" a lunga fiamma (litantrace). 4
2.1. LA STORIA DEL GAS La distillazione del carbon fossile Nelle officine del gas si utilizzavano i forni di distillazione: il loro riscaldamento, il più uniforme possibile, è assicurato dalle sostanze volatili prodotte da appositi focolari sottostanti al forno. il riempimento e lo scarico dei forni durante l'ottocento veniva effettuato a mano da operai per mezzo di attrezzi. In un secondo tempo entrarono in funzione delle macchine caricatrici che azionavano una pala meccanica carica di carbone, che veniva depositato nel forno. Fakenham, Museo del Gas e della Storia Locale Officine del gas a La Villette, Parigi, 1820 ca. 5
2.1. LA STORIA DEL GAS La distillazione del carbon fossile Il gas prodotto risultava composto essenzialmente da idrogeno, metano, idrocarburi pesanti e sostanze inerti in proporzioni variabili. All'uscita dal forno di distillazione il gas conteneva sostanze, come il catrame, l'ammoniaca, l'idrogeno solforato e la naftalina, che devevano essere eliminate. Dopo essere stato depurato, prima di essere distribuito, il gas veniva immagazzinato nei gasometri, in quanto la produzione avveniva infatti in maniera regolare lungo tutto l'arco della giornata, mentre il consumo da parte degli utenti era molto variabile a secondo delle ore. Il gasometro funzionava come "polmone" per adeguare la portata del gas in uscita alle necessità del consumo. Gasometri di Vienna 6
2.1. LA STORIA DEL GAS La distillazione del carbon fossile Nell industria del carbone da altoforno il fossile, riscaldato progressivamente fino a raggiungere i 900 1000, cede prima l'umidità che contiene (vapore acqueo) e successivamente le sostanze volatili di più elevato potere calorifero (idrocarburi), quindi quelle meno ricche, fino a ridursi ad una massa spugnosa, il carbon coke utilizzato sia per il riscaldamento domestico e sia nell'industria siderurgica. Manifesto pubblicitario del 1933, conservato al Museo dell Acqua e del Gas di Genova Impianti per la produzione di gas 7
2.1. LA STORIA DEL GAS La distillazione del carbon fossile COKERIE: gli altoforni di questi impianti sono costituiti da una serie di celle rivestite internamente da mattoni refrattari silicei. Le celle hanno forma stretta ed allungata. Il carbon fossile viene caricato dall alto nelle celle che sono riscaldate dall esterno con fiamme di un gas che brucia nell intercapedine tra una cella e l altra. Alla temperatura di 1200 1400 C, per un tempo di 14/ 20 ore, il carbone si libera dello zolfo e delle materie volatili. Il coke così ottenuto viene trasportato, per mezzo di appositi vagoni, sotto una torre di spegnimento, dove è raffreddato tramite una pioggia d acqua. E quindi inviato in un impianto di frantumazione dove viene ridotto ad una pezzatura di 20 40 mm. La composizione media del coke èla seguente: 90 % di carboni 1% di materie volatile 1% di zolfo 8% di ceneri 8
2.1. LA STORIA DEL GAS Nel 1784, l'olandese Jan Peter Minckelers, professore di fisica a Lovanio, cercando un gas più economico dell'idrogeno, ma in grado di gonfiare e sollevare le mongolfiere, individuò le proprietà illuminanti del gas da lui prodotto con la distillazione del carbon fossile. Maastricht, statua di Minckelers Curiosità: Sembra inoltre che in quelli anni egli illuminasse a gas il suo laboratorio ed è per questo considerato da alcuni come l'inventore di tale tecnica. Stampa d epoca del primo volo Mongolfier 1783 9
2.1. LA STORIA DEL GAS Nell'ultimo decennio del XVIII secolo, due inventori: Philippe Lebon in Francia e William Murdoch in Inghilterra (in maniera del tutto indipendente l'uno dall'altro), realizzarono i primi esperimenti organici di produzione di gas per l'illuminazione. Philippe Lebon (1767 1804) ingegnere e chimico, professore di Meccanica alla École des Ponts et Chaussées de Paris era interessato a studiare un sistema di illuminazione e di riscaldamento domestico. Il 21 settembre 1799 brevettò la sua"thermolampe" che avrebbe rivoluzionato l'illuminazione urbana. Nell ottobre del 1810 organizzò la prima dimostrazione pubblica di illuminazione a gas a Parigi: illuminò con questo sistema un albergo della città. In quell occasione egli ottenne il gas da due Termolampade nelle quali distillò a secco, non del carbon fossile, ma del legno, scaldandolo ad alta temperatura in un recipiente chiuso di lamiera di ferro. 10
2.1. LA STORIA DEL GAS La Francia di quegli anni non si dimostrò particolarmente recettiva verso una tecnologia che, almeno inizialmente, incontrò molto più interesse in Inghilterra, dove il processo di innovazione e di industrializzazione, era da tempo avviato. William Murdoch (1754 1839) progettista meccanico presso la fabbrica inglese di caldaie e motori a vapore Boulton Watt, aveva assistito a Parigi alla dimostrazione di Lebon. Alla fine del 700 ebbe modo di cimentarsi in molti esperimenti di produzione e purificazione del gas con diverse qualità di carbone, agevolato dal potenziale tecnologico della ditta nella quale lavorava. Nel 1802 la fonderia della Boulton Watt fu illuminata da due potenti fiamme a gas. Nel 1806 realizzò il primo impianto di illuminazione a gas per un cotonificio. L intento dello scozzese Murdoch era quello di realizzare un sistema di illuminazione economico ed efficace per gli stabilimenti industriali 11
2.1. LA STORIA DEL GAS Nello stesso periodo in cui Murdoch faceva i suoi esperimenti, un altro dipendente della Boulton Watt, Samuel Clegg (1761 1861), divenne ingegnere della Gas Chartered Company. Clegg dotò gli impianti di Murdoch di un depuratore a calce con il quale si eliminavano molte delle impurità del gas grezzo, fonti di inconvenienti, come l intasamento e la corrosione delle tubazioni. Tra il 1806 ed il 1814 illuminò a gas una trentina di stabilimenti tra cui quello del famoso litografo Rudolph Ackermann. Impianto di illuminazione degli stabilimenti Ackermann 12
2.1. LA STORIA DEL GAS Friedrich Albert Winsor (1763 1830) inventore e imprenditore, ebbe la giusta intuizione: pensava che i consumatori avrebbero dovuto essere riforniti, mediante tubazioni, da un impianto centralizzato di grandi dimensioni, così da fornire a strade ed abitazioni luce e calore. Nel 1806 fondò a Londra la National Light and Heat Company Nel giugno 1807 iniziò un esperimento di illuminazione pubblica in una piccola zona del centro di Londra Nel 1812 con il nuovo nome di Gas Light and Coke Company la società ebbe una concessione che le permise di espandere abbastanza rapidamente la sua rete di condutture, portandola a 40 Km alla fine del 1815. 13
2.1. LA STORIA DEL GAS In Italia l intuizione di Volta Alessandro Volta (1745 1827) fisico e inventore italiano, conosciuto soprattutto per l'invenzione della pila elettrica, dedusse che il gas si formava nella decomposizione di sostanze animali e vegetali. Realizzò una lucerna ad aria infiammabile. Va attribuito allo scienziato italiano, il grande merito di avere scoperto per primo, durante alcuni studi sul Lago Maggiore, nel 1776, il metano o gas naturale, o come lui lo chiamò al momento della scoperta l aria infiammabile nativa delle paludi. Esperimenti di Volta nel fango della palude 14
2.1. LA STORIA DEL GAS In Italia l intuizione di Volta Schizzo autografo di Volta di una lucerna ad aria infiammabile, conservata a Tempio Voltiano di Como. 15
2.1. LA STORIA DEL GAS Per tutta la prima metà dell 800 progettisti e costruttori di impianti per la produzione del gas, prima inglesi e poi francesi, favorirono la diffusione in tutta Europa (a partire dai Paesi ricchi di carbone, come Francia, Belgio e Germania), di tubature per la distribuzione domestica del gas. La tecnologia del gas approdò rapidamente anche negli Stati Uniti, dove nel 1817, Baltimora fu la prima città ad avere, un impianto di illuminazione pubblica stradale a gas, seguita nel 1822 23 da Boston e New York. lampione a gas Caricatura umoristica delle reazioni all installazione della nuova invenzione dell illuminazione stradale a gas. 16
2.1. LA STORIA DEL GAS Le società del gas italiane erano nella massima parte in mano a capitali stranieri, francesi, inglesi e belgi. La società più solida, con impianti ed interessi in molte città europee, era la Union des Gaz di Parigi, che dal 1859 in avanti mantenne il monopolio, resistendo anche alle variazioni e gli sconvolgimenti politici ( es. Seconda Guerra d Indipendenza, fino alla proclamazione del Regno d Italia nel 1861). Talvolta ai privati, residenti lungo le strade del centro delle città, era data la possibilità di allacciarsi alla rete che alimentava i lampioni. Le tariffe per loro erano peraltro molto più care, così che per molti anni in talune città italiane l illuminazione a gas rimase fuori della portata dei ceti medi, diffondendosi invece negli esercizi commerciali e produttivi. Quietanza di pagamento fornitura gas per lampioni illuminanti, anno 1896 17
2.1. LA STORIA DEL GAS L evoluzione del servizio gas in Italia A Milano le prime iniziative di produzione ed utilizzo del gas illuminante furono opera di privati. Silvio Pellico fu incaricato di tradurre in italiano il Trattato pratico sopra il gas illuminante del tecnico inglese F. W. Accum, pubblicato a Milano nel 1817. L anno dopo, Palazzo Porro fu illuminato con un apparecchiatura acquistata in Inghilterra da Frederic Winsor, l imprenditore che a Londra aveva offerto il primo servizio pubblico di illuminazione a gas in Europa. A causa dell amministrazione austriaca che, come altri, si oppose al gas, lo sviluppo consistente dell illuminazione pubblica a gas, si avrà solo alla metà del secolo. Nel giugno 1843 alla società dell ingegnere Guillard di Parigi fu concesso l appalto per l illuminazione pubblica a gas e per costruire lo stabilimento di produzione, compreso un gasometro, in una zona all esterno dalle mura spagnole, dove stavano sorgendo le prime fabbriche. 18
2.1. LA STORIA DEL GAS A Firenze dopo che nel 1839 era stato concesso alla società francese Cottin Jumel Montgonflier Bodin l'appalto per illuminare a gas la città, nell'agosto del 1844 il Granduca Leopoldo II concesse un terreno lungo l'arno, tra la torre della Sardigna e Porta S. Frediano, per costruirvi le officine del gas. Posizione ottima per l arrivo dei barconi che da Livorno avrebbero portato il carbone inglese necessario ai forni. A Venezia l illuminazione a gas fu inizialmente sperimentata, nel 1839, nel Liceo di Santa Caterina. L iniziativa industriale fu qualche anno dopo assunta dalla società lionese Société d Eclairage au Gas de la Ville de Venise che riuscì dopo il 1887 a mantenere l esclusiva per l illuminazione pubblica della città dopo un aspra contesa con un altra società di illuminazione, l Edison. Esempio di un becco di illuminazione a gas, fine ottocento circa. RRicevuta del 1848 per fornitura di carbone da Newcastle 19
2.1. LA STORIA DEL GAS A NAPOLI le prime notizie sul gas risalgono al 1817, quando il re Ferdinando I concede a Pietro Andevel di Montpellier un privilegio per l illuminazione a gas; non si hanno però testimonianze che il privilegio sia stato poi messo in atto. E del settembre 1837 un primo esperimento di illuminazione del portico di S. Francesco. Nel dicembre 1838 il re Ferdinando II firma un appalto a favore della società Deorgess & Co., che nel 1840 inaugura una officina del gas. L appalto per il gas, passò di mano nel 1862 alla Compagnia Napoletana d Illuminazione e Scaldamento col Gas. Primi lampioni a gas Napoli, piazza Monteoliveto 1890 1900 20
2.1. LA STORIA DEL GAS Genova Nel 1844 nasce Società di illuminazione a gas che il 25 settembre stipula il primo contratto per il servizio dei pubblici fanali e costruisce la prima officina di produzione del gas Genova, gasometro e tubature. Foto della prima metà del 900 Verso il 1867, la rete di illuminazione stradale a gas era abbastanza completa anche nelle zone periferiche e si era anche diffuso l uso privato. Nel periodo cruciale per la nascita dell Italia moderna, nella II metà dell 800, i progressi del gas, l introduzione e l estensione dei servizi di illuminazione a gas coinvolse un buon numero di città di tutto il Paese. 21
2.1. LA STORIA DEL GAS A Roma il gas arrivò qualche anno dopo rispetto ad altre città italiane. A seguito dell elezione del papa Pio IX, durante il cui pontificato i fratelli francesi Trouvé ebbero nel 1847 la prima concessione, che rimase però inutilizzata. La costruzione della prima officina del gas, avvenne solo nel 1853 ad opera della Società Anglo Romana per l Illuminazione a Gas della Città di Roma. A Palermo un primo, sporadico, esperimento di illuminazione a gas fu fatto nel luglio del 1845, al Foro Borbonico, accendendo 44 fanali, ma la prima officina del gas fu impiantata solo nel 1861, su iniziativa della società Fiaver, che ebbe in gestione l illuminazione pubblica a gas. L attività fu rilevata nel 1898 dalla Società Italiana per il Gaz. 22
2.1. LA STORIA DEL GAS Verso la fine dell 800 e nei primi anni del 900, apparvero i primi scaldacqua e le prime stufe a gas perfezionate. Queste ultime erano di due diverse tipologie: ad irraggiamento (il gas riscalda gli elementi di materiale refrattario che irradiano calore nell ambiente) ed a circolazione d aria (il gas brucia all interno, l aria entra dalla parte inferiore e riscaldata, torna all esterno dalla parte superiore). Fornello a due fuochi con grill a due bruciatori e due posizioni, corredato di spiedo. 1920 Tali apparecchi, una volta superata la naturale diffidenza, incontrarono larghi consensi tra la popolazione e nel corso degli anni. Grazie anche alle campagne propagandistiche sulla convenienza economica, sulla sicurezza di funzionamento, sui contributi ed agevolazioni di pagamento, divennero di comune utilizzo in ogni nucleo famigliare. Scaldabagno in rame con bruciatore estraibile con vano asciuga panni, montata su tripode 1880 Torino, Museo Italgas Tostacaffè a manovella con bruciatore centrale per uso domestico 1930 23
2.1. LA STORIA DEL GAS Siamo davanti al prototipo dei moderni bruciatori di gas. L utilizzo di bruciatori di questo tipo permise lo sfruttamento calorico intensivo del gas e dalla metà del secolo, lo sviluppo del suo impiego come sorgente termica. Accanto all applicazione domestica per la cottura dei cibi, iniziò in questo periodo anche l utilizzo nelle industrie: vetrerie, forni alimentari, ecc. Stufa portatile a gas 1920 Lampada per illuminazione di interni in stile liberty. Inizio del XX secolo Manifesto pubblicitario per incentivare l uso del as di città negli anni 50 24
L intuizione di Mattei 2.1. LA STORIA DEL GAS Il problema oggi sosteneva Mattei in un discorso del 1952 è quello di portare il metano nel minor tempo possibile al massimo numero possibile di grandi complessi industriali, di medie e piccole imprese, di imprese di carattere artigiano e familiare. La rete di metanodotti, che la Snam sta costruendo a tempo di record per far circolare velocemente questa linfa vitale nell organismo industriale, rappresenta la più importante realizzazione industriale che sia stata compiuta in Europa nel dopoguerra: 27mila tonnellate di tubi d acciaio, su una lunghezza superiore a mille chilometri, con una capacità di trasporto di circa 4milioni e mezzo di metri cubi di metano al giorno. Enrico Mattei (1906 1962) Presidente dell ENI dal 1945 al 1962, scelse di puntare sul metano, e decise di sfruttare i giacimenti di gas della Pianura Padana, costruendo in modo capillare reti di metanodotti. 25
2.2. COME SI FORMA IL GAS Il gas naturale èun gas prodotto dalla decomposizione anaerobica di materiale organico. In natura si trova comunemente allo stato fossile, insieme al petrolio, al carbone, da solo in giacimenti di gas naturale. Viene però anche prodotto dai processi di decomposizione correnti, nelle paludi, nelle discariche, durante la digestione negli animali e in altri processi naturali. Viene infine liberato nell atmosfera anche dall'attività vulcanica. Il gas naturale si forma nel sottosuolo: Contiene circa l 80% di metano e tracce di altri gas come: etano, propano, butano e pentano dalla decomposizione di materiale organico come plancton e alghe Origine vegetale: carbonizzazione reazioni gassose 26
2.2. COME SI FORMA IL GAS Il gas naturale si forma anche sulla superficie terrestre nei processi di fermentazione in assenza di aria, ad esempio nelle paludi e in questo caso viene chiamato Gas di palude negli impianti di depurazione o negli allevamenti di bestiame (vere e proprie miniere di biogas) Le fasi di decomposizione anaerobica (ossia senza ossigeno) delle sostanze organiche, danno origine al processo di metanogenesi : i batteri trasformano tutto il carbonio disponibile in metano (CH 4 ) ed anidride carbonica (CO 2 ). Il biogas èformato quindi in buona parte da gas metano (50% circa). 27
2.2. COME SI FORMA IL GAS da non confondere con altri tipi di gas.. Gas di città (town gas): si ottieneva per distillazione del litantrace, che opportunamente scaldato si trasformava in carbone spugnoso (coke), liberando nel contempo una miscela di gas che poteva essere utilizzata per l'illuminazione; era distribuito lungo le strade tramite sistemi di tubazioni per garantire l'illuminazione pubblica notturna. Questo processo di produzione fu messo a punto da Samuel Clegg. Il Butano, idrocarburo che si otteneva per distillazione frazionata dal petrolio e dal gas naturale. Molto facile da liquefare, veniva usato come combustibile, sia per usi domestici che industriali, nonché per alimentare fornelli e lampade da campeggio. È anche il combustibile usato per caricare gli accendisigari. 28
2.3. L ESTRAZIONE Il gas naturale si trova, ad elevate pressioni, in giacimenti "intrappolati" sotto strati rocciosi che impediscono al gas di fuoriuscire. L estrazione avviene attraverso pozzi esplorativi a profondità che molto spesso raggiungono diverse migliaia di metri. Più complessa risulta l'estrazione nei giacimenti offshore. A seconda della profondità del mare e delle condizioni ambientali vengono utilizzate navi e piattaforme di trivellazione. roccia impermeabile Trappola di accumulo 29
2.4. LA FILIERA E costituita dall intero ciclo produttivo, ovvero dall insieme di attività che devono essere svolte per far arrivare il gas fino ai clienti finali (centrali termoelettriche, industrie e famiglie). APPROVVIGIONAMENTO TRASPORTO STOCCAGGIO DISPACCIAMENTO DISTRIBUZIONE 30
2.4. LA FILIERA Intero ciclo produttivo che va dalla produzione, o approvvigionamento, fino alla distribuzione finale (rifornimento di gas alle abitazioni e alle industrie). 31
2.4. LA FILIERA 1. APPROVVIGIONAMENTO Questa prima attività della filiera è costituita da: a) PRODUZIONE NAZIONALE b) IMPORTAZIONE 32
2.4. LA FILIERA 1. APPROVVIGIONAMENTO PRODUZIONE NAZIONALE 2012 G(m 3 ) Produzione nazionale 8,5 Importazioni nette 66,7 Variazione scorte 1,3 Disponibilità lorda 73,9 Consumi e perdite 1,9 Totale risorse 72,0 *Valori provvisori diffusi dal Ministero dello sviluppo economico. Fonte: Elaborazione AEEG su dichiarazioni degli operatori e dati Ministero dello sviluppo economico. 33
2.4. LA FILIERA L'importazione è la principale forma di approvvigionamento e si attua soprattutto attraverso contratti con società estere proprietarie dei giacimenti. In Italia il gas arriva principalmente dalla Russia, Algeria e Olanda (attraverso gasdotti) e in misura minore dal Nord Africa sotto forma di gas naturale allo stato liquido (attraverso navi metaniere). Quattro gasdotti e tre rigassificatori (Golfo di La Spezia, Rovigo e dal luglio 2013 davanti alla costa toscana) forniscono l approvvigionamento di idrocarburi all Italia. Gasdotti: Tarvisio (Friuli): gas proveniente dalla Russia tramite il TAG; Passo Gries (Piemonte): gas proveniente da Olanda e Norvegia (TRANSITGAS); Mazara del Vallo (Sicilia): gas proveniente dall'algeria (TRANSMED detto Enrico Mattei ) Gela (Sicilia): gas proveniente dalla Libia (GREENSTREAM) 1. APPROVVIGIONAMENTO b) IMPORTAZIONE Rigassificatori: PANIGAGLIA (Liguria) ROVIGO (Veneto). LIVORNO (Toscana) 34
2.4. LA FILIERA TRASPORTO Questa seconda attività della filiera consente di trasportare il gas dai luoghi di produzione alle aree di consumo e può avvenire attraverso due diversi sistemi: METANODOTTI NAVI METANIERE Metanodotti pipeline Nave da trasporto Rete di trasporto primaria (circa 30.000 Km di metanodotti 96% rete Snam): trasporto di gas direttamente dai luoghi di produzione od importazione Rete di trasporto secondaria: dalla rete primaria ai centri di consumo 35
Il metano viene trasportato direttamente dal luogo di produzione a quello di consumo allo stato gassoso per mezzo di metanodotti: tubi d acciaio, con un diametro di oltre 1 m e lo spessore di oltre 1 cm. Tutta l Europa è attraversata da lunghi gasdotti sotterranei. Per prevenire eventuali perdite e contro la corrosione del metallo la tubatura viene adeguatamente protetta. LA RETE DI TRASPORTO NAZIONALE 2.4. LA FILIERA TRASPORTO METANODOTTI Condotte presenti sul territorio nazionale: una rete ad alta pressione (superiore a 5 bar) 36
2.4. LA FILIERA TRASPORTO NAVI METANIERE Quando non è possibile effettuare il trasporto tramite metanodotto (perché le distanze da superare sono eccessive o bisogna attraversare un tratto di mare troppo lungo) il metano viene liquefatto e trasportato con NAVI METANIERE. Attualmente il 25% del metano viene trasportato con questo mezzo. Il metano, liquefatto a 161 gradi centigradi, ha un volume circa 600 volte minore del gas naturale originario. Una metaniera trasporta mediamente 130.000 metri cubi di metano liquefatto pari a 78 milioni di metri cubi allo stato gassoso. Una volta scaricato dalla nave, deve essere nuovamente gassificato e immesso in un metanodotto. 37
2.4. LA FILIERA GNL o Gas Naturale Liquefatto TRASPORTO NAVI METANIERE Liquefazione: avviene per condensazione da raffreddamento del gas naturale allo stato gassoso portato ad una temperatura di 160 C a pressione atmosferica. La rigassificazione èun processo che permette di riportare il gas naturale dallo stato liquido a quello gassoso. 38
Da verificare 2.4. LA FILIERA Gas naturale: nuovi gasdotti in Italia IN COSTRUZIONE TRASPORTO SOUTH STREAM: gasdotto che porterà, attraverso condutture sotto il Mar Nero, il gas russo all Europa e che dovrebbe raggiungere il territorio italiano nei pressi di Otranto. PROGETTI GALSI: gasdotto che collegherà l Algeria alla Sardegna NABUCCO: una nuova via di importazione del gas naturale proveniente dalla regione caspica che giungerà all Europa occidentale attraverso Turchia, Bulgaria, Romania, Ungheria ed Austria. 39
2.4. LA FILIERA STOCCAGGIO Per stoccaggio si intende il deposito in strutture del sottosuolo (giacimenti esausti) del gas naturale prelevato dalla rete di trasporto nazionale e successivamente rimesso nella rete in funzione delle richieste del mercato. L ampio ricorso al gas naturale per usi domestici, finalizzati soprattutto al riscaldamento delle abitazioni, causa notevoli variazioni stagionali nei consumi. Si rende allora necessario conservare il gas importato o prodotto, depositandolo in apposite riserve all interno di vecchi giacimenti esauriti. In questi serbatoi naturali grazie alla presenza di roccia porosa si riesce a garantire l accumulo del gas iniettato al loro interno. 40
2.4. LA FILIERA DISPACCIAMENTO Consiste nel monitoraggio e nel controllo a distanza della rete di trasporto del gas effettuato dalla sala operativa del Dispacciamento presidiato 24 ore su 24. Attraverso questa attività viene assicurato l'equilibrio costante ed in tempo reale fra domanda ed offerta di energia; Le infrastrutture di Snam Rete Gas sono gestite da otto Distretti, con funzioni di supervisione e controllo delle attività di 55 Centri di Manutenzione distribuiti su tutto il territorio nazionale, e da un Centro di Dispacciamento che coordina le 11 Centrali di Compressione, in modo da garantire il rispetto delle normative in tema di sicurezza e tutela ambientale. Centro di dispacciamento Snam Rete Gas, San Donato milanese (MI) 41
2.4. LA FILIERA DISTRIBUZIONE I tubi di grande diametro della rete nazionale trasportano il metano ad una pressione superiore a 5 bar, prima di essere immesso nelle migliaia di km di tubazioni più piccole (trasporto locale) la pressione del metano deve essere abbassata. Le società distributrici, come Toscana Energia, che gestiscono le reti cittadine provvedono a diminuire la pressione del metano attraverso le così dette centrali di primo salto. Inoltre, visto che in natura questo gas èinodore, prima di arrivare nelle case il metano viene odorizzato cioè mescolato con una sostanza dall odore molto forte (mercaptani). In questo modo ognuno di noi può accorgersi subito della presenza di una perdita di gas. A questo punto il metano può arrivare in sicurezza alla destinazione finale: abitazioni, industrie ecc. Fonte: F. Colombo, Il settore del gas naturale in Italia 42
2.4. LA FILIERA DISTRIBUZIONE Gasdotti ad alta pressione Trasporto Stazioni di riduzione della pressione Rete di distribuzione DISTRIBUZIONE Punti di riconsegna CONSUMATORI SERVIZI RESIDENZIALE INDUSTRIA COMMERCIO 43
2.5. LA SICUREZZA Toscana Energia, grazie a strumenti e sistemi altamente tecnologici e personale specializzato, garantisce una gestione e un controllo dell attività di distribuzione. Pronto intervento Al fine di garantire un servizio all insegna della sicurezza è attivo il pronto intervento gratuito dedicato ai cittadini (24 ore su 24) per ricevere una rapida segnalazione dei guasti e delle situazioni di pericolo. 44
2.5. LA SICUREZZA Strumenti di TOSCANA ENERGIA Proteo E uno speciale automezzo computerizzato dotato di un sistema di rilevazione per l analisi di campioni d aria aspirata a livello stradale, grazie al quale (percorrendo a bassa velocità le strade cittadine in corrispondenza della rete) è possibile individuare e localizzare eventuali dispersioni. Telecontrollo E il sistema che consente di controllare anche a distanza la rete (pressione, temperatura del gas, ecc.) e di ricevere la segnalazione di eventuali situazioni in cui la soglia di sicurezza viene superata. Sistema Informativo Territoriale Lo strumento della cartografia consente a Toscana Energia di gestire e controllare le proprie reti di distribuzione nel rispetto delle norme in tema di sicurezza e qualità del servizio. 45
2.5. LA SICUREZZA Il metano ha un peso specifico inferiore a quello dell'aria, pertanto tende ad andare verso l'alto ed a disperdersi velocemente evitando pericolose concentrazioni. Tuttavia una fuga di gas in un ambiente domestico chiuso può provocare la formazione di una miscela aria/metano che può esplodere con conseguenze gravissime sia sulle persone che sulle strutture. Ad oggi non esistono strutture edifici civili in grado di sopportare le sollecitazioni indotte da un'esplosione da metano. Campagna informativa sulla sicurezza 46 46
2.5. LA SICUREZZA I principali requisiti essenziali per la sicurezza sono: Ventilazione (1) Aerazione (2) Aspirazione prodotti della combustione (3) Dispositivi di sorveglianza di fiamma (4) Tenuta degli impianti (5) Rivelatori di gas (6) 47
Attenzione all odore Il metano è inodore tutte le aziende di distribuzione devono immettere nel gas distribuito un definito quantitativo di una sostanza chimica denominata odorizzante, la quale conferisce il caratteristico odore sgradevole e al colore 2.5. LA SICUREZZA se il metano reagisce con un alta quantità d ossigeno la fiamma sarà tendente all azzurro bianco e calda in maniera uniforme (non deve ondeggiare) se il metano reagisce con una bassa quantità d ossigeno vedremo un colore tendente all arancione rosso e non sarà calda in tutte le sue parti 48
2.5. LA SICUREZZA e al monossido di carbonio!!! Il monossido di carbonio è un gas incolore e inodore derivante dalla combustione, che può saturare i locali nel caso in cui non siano state rispettate le regole di installazione degli apparecchi, di corretta ventilazione e areazione delle stanze e di fuoriuscita all esterno dei prodotti della combustione. 49
2.6. L UTILIZZO DEL GAS Collaudi e revisioni: Prima della vendita le bombole vengono sottoposte a severi controlli. Tutto questo fa sì che il metano, dal punto di vista della sicurezza, sia decisamente da preferire agli altri carburanti. Èper questo che le auto alimentate a metano (a differenza del GPL) possono essere ammesse anche in garage coperti o interrati, sui traghetti ecc. e non hanno alcuna limitazione nei luoghi chiusi come gallerie, trafori e viadotti. Il metano, infatti, si disperde in forma gassosa e tende a spostarsi rapidamente verso l'alto rendendolo meno pericoloso di altri carburanti liquidi. 50
2.6. L UTILIZZO DEL GAS Oggi utilizziamo il metano per: la casa l industria i trasporti produzione energia elettrica 51
2.6. L UTILIZZO DEL GAS Uso domestico Per avere l acqua calda Per cucinare Per il riscaldamento 52
2.6. L UTILIZZO DEL GAS Uso industriale combustibile nei forni per la fusione del vetro per la produzione di ceramiche per la produzione del cemento Porto Marghera (VE): forno di fusione per vetro 53
Privati 2.6. L UTILIZZO DEL GAS Trasporti Oggi l'italia ha il parco vetture a metano più grande d'europa ed il sesto al mondo: oltre 670.000 veicoli circolanti.. Pubblici Primi impianti a metano per auto 54
2.6. L UTILIZZO DEL GAS Produzione di energia elettrica Torino, centrale termoelettrica a metano Leri Cavour (Vercelli): prima centrale termoelettrica a ciclo combinato (gas naturale e vapore) in Italia. 55
2.6. L UTILIZZO DEL GAS Principali vantaggi ecologici: assenza di processi di trasformazione che generano emissioni trasporto sotterraneo, senza traffico pesante (rumore, gas di scarico) non tossico per le persone, gli animali, il suolo e le acque combustione a basse emissioni di CO 2 assenza di polvere, fuliggine, metalli pesanti nessun problema di smaltimento combinazione semplice con energie rinnovabili (per esempio con il solare) Principali vantaggi economici: risparmio energetico grazie alla tecnica della condensazione e della modulazione e al recupero del calore apparecchi convenienti e compatti per il riscaldamento e la produzione di acqua calda spese di manutenzione e di servizio contenute grazie alla combustione pulita nessun costo di stoccaggio (cisterna, locale cisterna) 56