I proge( dual- fuel gasolio metano liquefa6o 1 di Cseab - Brescia DF 188 Marzo 2015/RG 1
Premessa Cseab (Società dell Associazione Industriale Bresciana) ha di recente condotto a termine due progetti sperimentali di alimentazione camion pesanti con miscela gasolio/metano criogenico liquefatto su due veicoli: Trattore Euro 3-440 CV Autocarro Euro 5-450 CV 2 Schema concettuale installazione Trattore Euro 3 Autocarro Euro 5 L avanzamento di tali progetti era già stato presentato al Cluster Lombardo Mobilità a Dicembre 2013. Si presentano qui di seguito le conclusioni generali dei progetti. 2
Motivazioni tecniche dei progetti La tecnica del dual-fuel consiste nell alimentazione contemporanea di un motore diesel con gasolio e con metano gassoso, iniettato nel collettore di aspirazione. 3 Le centraline elettroniche di governo sono modificate adeguatamente per gestire i due carburanti. Il tasso di sostituzione del gasolio è tipicamente del 40-50% su una mission. Vantaggi attesi: Decisa riduzione della fumosità/particolato allo scarico Economia di esercizio grazie al minor costo del metano 3
Il metano liquefatto criogenico - GNL Il metano puo essere immagazzinato a bordo sotto forma liquida in serbatoi thermos, a -120-160 C La densità di energia è molto maggiore di quella del metano compresso in bombole a 200 bar, consentendo autonomie adeguate per un veicolo pesante. La tecnica di costruzione di tali impianti di bordo criogenici è ormai arte nota, e nel 20144 è stato esteso anche al GNL il Regolamento ECE-ONU R110, che disciplina caratteristiche tecniche, regole di montaggio di tali impianti e loro omologazione. 4
Perché su Euro 3 ed Euro 5? Le previsioni degli Enti specialistici (v. figure) sono, per il 2020, di un parco residuo Euro 3 dell ordine di 60.000 veicoli. La valenza ambientale del dual-fuel puo servire alla Pubblica Amministrazione per alleviare eventuali restrizioni alla circolazione Euro 3 (Rielaborazione da dati Anfia, ACI, CSST) 5 Totale parco > 16 ton 2007 2015 2020 410.000 id id Euro 3 160.000 82.000 60.000 Euro 5+6 0 115.000 184.000 Le versioni Euro 5 (e 6), in futuro quasi la metà del parco, possono beneficiare della economicità di esercizio 5
Risultati della sperimentazione Tra il 2013 e il febbraio 2015 si sono ottenuti i seguenti risultati: Fumosità e particolato circa la metà del veicolo originale CO2 ridotta del 6% e potenzialmente, usando bio-metano, del 40% 6 Tasso di sostituzione medio 40 50% su una mission commerciale Esercizio con gas liquefatto equivalente a quello con gas compresso. ~ 35.000 km percorsi in 5 mesi in esercizio commerciale senza inconvenienti. Risparmio costi carburante valutato a grossi numeri in 16 17% 6
Gli studi di ENEA e della Università di Brescia Si è ritenuto che questa ricerca dovesse essere completata da due studi generali, svolti parallelamente ai progetti: Uno studio di ENEA volto a valutare gli effetti ambientali globali mediante il concetto di MTFR (maximum technical feasible reduction); l influenza è notevole: risulta infatti che se tutti i veicoli diesel fossero dual-fuel 7 la riduzione complessiva delle emissioni di CO2 dall intero settore dei trasporti stradali sarebbe del 1,98 % La riduzione complessiva delle emissioni di polveri sottili PM10 dall intero settore dei trasporti stradali sarebbe del 15 % Uno studio dell Università di Brescia sulla sicurezza del GNL rispetto al gasolio, svolto con tecniche FTA e FMEA Risulta che la sicurezza (o il livello di rischio) è equivalente a quella del gasolio 7
Considerazioni economiche Per una percorrenza di 100.000 km/anno e quotazioni del petrolio di metà 2014 (>100 $/barile) il risparmio annuo sul carburante è dell ordine di 5.000 5.500 Con quotazioni del petrolio di inizio 2015 (< 50 $/barile), si riduce il differenziale tra gasolio e metano e il risparmio scende a 3.600 4.000 /anno 8 Il prezzo di mercato di un kit di conversione a dual-fuel viene oggi indicato in ~10.000 con metano gassoso e ~18.000 con metano liquefatto, probabilmente destinati a scendere con la diffusione delle conversioni. 8
Conclusioni e possibili sviluppi futuri La tecnologia dual-fuel ha dimostrato la sua validità e puo essere di ausilio agli autotrasportatori sia per la sua valenza ambientale (restrizioni circolazione) sia per i vantaggi economici. Resta al momento un punto critico l approvvigionamento del metano liquefatto (unico distributore ENI a Piacenza, o se no 9 rifornimento con autobotti). Sono in corso studi e contatti per la formazione di consorzi di utenti (autoporti?), essendo i distributori molto costosi. E potenzialmente da esplorare la formazione di consorzi con imprese agricole, al fine di utilizzare il bio-metano ottenuto da biogas da residui organici, carburante che gode di significativi incentivi in quanto rinnovabile. 9