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IL GNL. Un’energia, tanti utilizzi.

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

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M. Carcassi



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IL GNL. Un’energia, tanti utilizzi

Caratteristiche

Disponibilità

Sostenibilità ambientale

Flessibilità nel trasporto ed uso

Il GNL come combustibile

Sicurezza, normativa e processi autorizzativi

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Temperatura critica di -83 °CPressione critica 45 atm Temperatura di ebollizione (@ 1 atm), -161.49.Densità liquido (@ T

eb, 1 atm), 425 kg/m3

Densità vapore (@ Teb

, 1 atm), 0.717 kg/m3

Densità vapore rispetto all'aria, 0.58Potere Calorifero Superiore, 15.2 kWh/m3

Alla temperature ordinarie il GPL e i suoi componenti possonoessere sempre liquefatti esercitando la pressione opportuna. Cosa non possibile per il GNL

Pressioni critiche e delle temperature critiche del propano, butano e GPL

-182 -83

0.11

45.0

-161

1.0

Caratteristiche del GNL



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Disponibilità del GNLIl Gas naturale Composto daMetano (CH4)Etano (C2H6),Propano (C3H8)Butano (C4H10)altri gasSolfuro di idrogeno (H2S) contaminanteMercurio (Hg) contaminante

Il GNL Composto daMetano (CH4) 80-95%Etano (C2H6),Traccie di altri gas



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Disponibilità del GNL

Supergiant: superiore a 850 miliardi di m3 Giant: da 85 a 850 miliardi di m3 Major: da 17 a 85 miliardi di m3

Large: da 8,5 a 17 miliardi di m3 Medium: da 4,2 a 8,5 miliardi di m3 Small: da 1,7 a 4,2 miliardi di m3

Bacini di Gas nel Mondo



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Disponibilità del GNL

Altre valutazione più attuali quotano le riserve mondiali provate di gas naturale a circa 190.000 miliardi di metri cubi.

Secondo i dati ENI, nel 2010 sono stati consumati, nel mondo, 3.253 miliardi di m³

Il Global LNG Outlook 2017 di Bloomberg stima per il GNL una domanda di:

280 MMtpa nel 2017314 MMtpa nel 2020479 MMtpa nel 2030



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Sostenibilità ambientale del GNL

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 rimuovereacqua, 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.

Impianti di Liquefazione



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Sostenibilità ambientale del GNL

Confronto di CO2/PM

10/SO

2



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Flessibilitàneltrasporto edusodel GNL



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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.

Formazione del Boil Off Gas - BOG

Flessibilità nel trasporto ed uso del GNL



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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



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Il GNL come combustibile: Direttiva DAFI 2014/94/UEDeployment 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.


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Sicurezza, Normativa e Processi autorizzativi del GNL

Per quanto riguarda i documenti emanati dal Ministero degli Interni – CNVVF

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)

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)

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M. CarcassiDipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale

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