Tipologie di combustibili fossili e non fossili e la crescita della domanda di Gas naturale liquefatto

Il Gas Naturale, nell'ultimo secolo, è diventato uno dei carburanti più diffusi sulla terra, ma è altrettanto a tutti noto che il...

Il Gas Naturale, nell'ultimo secolo, è diventato uno dei carburanti più diffusi sulla terra, ma è altrettanto a tutti noto che il cambiamento climatico è una conseguenza derivante dall’impiego di combustibili fossili, tra i quali è annoverato anche il Gas Naturale.

I combustibili si distinguono in diverse categorie di prodotto base quali:

• Gas Naturale Liquefatto 

GNL, acronimo di Gas Naturale Liquefatto o come comunemente conosciuto a livello internazionale LNG, dall’inglese Liquid Natural Gas, viene prodotto con un processo di raffreddamento e condensazione del gas.

La componente principale è il metano, con una percentuale variabile tra il 90 e il 99%, mentre la restante parte è costituita da butano, etano e propano. 

Il GNL, o LNG, a temperature superiori a -112°C è più leggero dell'aria e si disperde rapidamente, non contaminando il terreno. Il GNL o LNG viene liquefatto nei paesi produttori e poi trasportato a destinazione attraverso il mare con apposite navi cisterna.

• GPL (Gas di petrolio liquefatto, normalmente conosciuto come Gas Propano Liquido essendo il propano il suo principale, ma non unico, componente)

È una miscela di idrocarburi alcani a basso peso molecolare, composta principalmente da propano e butano, con occasionale presenza di piccole quantità di etano o di idrocarburi non saturi, come, ad esempio, etilene e butilene. 

• BTZ (Olio combustibile ed altri distillati pesanti di petrolio con basso contenuto di zolfo) 

Il BTZ è consentito solamente negli impianti produttivi nei quali i gas combusti o le fiamme vengono a contatto diretto con i materiali da essiccare, come ad esempio gli impianti per la produzione di asfalti. 

L'utilizzo di BTZ era consentito fino al 30 settembre 2014 su tutti gli impianti produttivi e misti che alla data del 17 settembre 2008 funzionavano già con questo tipo di olio combustibile.

• Gasolio (dall'inglese Gasoil)

Il Gasolio è una miscela di idrocarburi liquidi, ottenuta mediante distillazione frazionata del petrolio greggio, impropriamente chiamato nafta, da cui si distingue per un processo di raffinazione migliore e per fini di utilizzo diversi, è utilizzato come combustibile per motori Diesel, per riscaldamento o per la produzione di energia elettrica.

1. Le differenze tra GNL, GLP e gasolio

Le differenze sostanziali stanno nella specifica composizione, dove il GNL/LNG è costituito principalmente da metano e generalmente anche da etano, mentre il GPL da butano e propano.

Il Gas Naturale Liquefatto, in inglese LNG, (Il processo è stato sviluppato nel XIX secolo e offre sostanziali vantaggi al settore del gas naturale) è sostanzialmente gas naturale che viene raffreddato fino al punto di passare allo stato liquido. La temperatura del gas viene portata fino a -162°C, riducendo di circa 600 volte il suo volume rispetto allo stato gassoso. In questo modo può essere stoccato e trasportato in grandi quantità a un costo minore, con l’impiego di sistemi criogenici (navi gasiere).

Nelle fasi di trasformazione, dallo stato gassoso allo stato liquido, il gas viene prima liberato dalla presenza di acqua, acido solfidrico, biossido di carbonio e da tutte le altre sostanze che congelano quando esposte a temperature così basse. 

Nella fase di brusca diminuzione della temperatura, avviene la liquefazione del metano presente nel gas naturale e al termine del processo il liquido si presenta trasparente, privo di colore e inodore. 

GPL sta invece per Gas Propano Liquefatto. A differenza del metano, il propano è un idrocarburo saturo, che in natura non si trova allo stato puro, ma è contenuto nei gas naturali o in quelli derivati da lavorazione specifica. Infatti, quello per usi industriali viene prodotto nella raffinazione del petrolio greggio. 

Questo gas è pericoloso in quanto, la densità maggiore di quella dell'aria, ne rende difficile la dispersione, l'assenza di odore e sapore ne rende impossibile l'identificazione e il limite di infiammabilità molto basso facilita la formazione di miscele infiammabili; viene pertanto odorizzato per evidenziarne più facilmente la presenza nell'aria.

 Il GPL viene liquefatto a temperature negative più elevate rispetto al GNL/LNG (infatti si liquefa a circa -42°C), ed il suo stoccaggio può essere fatto anche in semplici bombole o in serbatoi normali non refrigerati.

Per questi motivi il GNL/LNG viene adottato con consumi importanti e regolari di gas, come per uso industriale di processo, mentre il GPL è impiegato anche per bassi e medi consumi come quelli domestici di una famiglia.

L'utilizzo di gas naturale liquefatto come carburante ha diversi vantaggi rispetto al gasolio: le combustioni di gas naturale sono significativamente più pulite, producendo minori emissioni di zolfo, azoto e anidride carbonica nell'atmosfera, inoltre il GNL non genera il forte odore distintivo del diesel. Questi vantaggi presentano l’LNG come un'alternativa di conversione dal diesel elegante e sempre più popolare.

2. Emissioni inquinanti

Come possiamo notare dalla Tabella 1 qui sotto, il livello di emissioni inquinanti varia sensibilmente rispetto al combustibile impiegato per la produzione di energia elettrica, riscaldamento e trasformazione industriale.

Tabella 1

3. Metodi per la produzione elettrica di energia

Come si può notare dal grafico, quando si produce energia elettrica lo spreco più grande è nella perdita di calore residuo verso l'ambiente esterno. Gli impianti di produzione di elettricità più performanti raggiungono un'efficienza pari a circa il 55%. Con la cogenerazione si cerca appunto di migliorare questa efficienza sfruttando questo calore che altrimenti andrebbe perso. La produzione congiunta di energia elettrica e calore permette di raggiungere un'efficienza globale più elevata, oltre l’80%.

4. Il mercato dell’LNG/GNL e la crescita della domanda

Nonostante la domanda di carbone sia ancora alta perché più economico, la domanda di LNG/GNL è in continua crescita: è quanto emerge da diversi studi di settore ed è quanto è stato messo in evidenza durante l’LNG Global Forum che si è svolto a Milano il 19 e 20 febbraio scorsi. Parallelamente si stanno sviluppando anche le tecnologie necessarie per il trattamento, il deposito e il trasporto dell’LNG/GNL. I massicci investimenti degli ultimi anni in metaniere LNG, impianti di liquefazione e rigassificatori ha trasformato quello che era principalmente un mercato regionale limitato dall’accesso ai gasdotti, in un mercato globale.

La crescente domanda di energia globale e la riduzione delle emissioni sono una delle maggiori sfide di questo secolo. Il gas naturale contribuisce a fornire più energia e le emissioni di gas serra sono inferiori del 45%-55% rispetto al carbone utilizzato per produrre elettricità. Il gas naturale, sia trasportato in gasdotti che sotto forma liquefatta, sostiene anche l’integrazione della produzione variabile di energia rinnovabile in quanto può compensare rapidamente le cadute dell’energia solare o eolica e rispondere rapidamente agli aumenti improvvisi della domanda.

Il grafico qui sotto mette in evidenza la crescita globale della domanda in tutte le regioni e conferma il Giappone come il più grande importatore mondiale di Gnl nel 2017 e nel 2018 seguito dalla Cina, dalla Korea e dagli altri Paesi asiatici che hanno aumentato in modo massiccio le importazioni nel 2018 rispetto al 2017.

I principali driver che stanno portando i Paesi asiatici a cambiare la propria politica energetica sono: 

  • Una presa di distanza dal nucleare
  • Una diminuzione della dipendenza dal carbone 
  • La promozione dell’uso di energie rinnovabili
  • Deregolamentazione delle attività di importazione di GNL

La Cina sorpasserà il Giappone diventando il principale importatore di LNG/GNL entro la metà del 2020.