Nel 2024 continua l’espansione della filiera e crescono i consumi di un combustibile versatile e facilmente trasportabile. Scopriamo cos’è il GNL, quali sono gli utilizzi principali e i vantaggi offerti.
Il 2024 resterà nella storia italiana dell’energia perché, per la prima volta, le importazioni di GNL via nave hanno superato quelle di gas arrivato tramite gasdotto. Questo, in realtà, è il risultato di un cambiamento negli approvvigionamenti iniziato circa 10 anni fa, con l’avvio di una vera e propria filiera di GNL che ha subito una forte accelerazione a partire dal 2022 dopo lo scoppio della guerra in Ucraina.
La crescita di importazioni di GNL, infatti, è stata fondamentale per sopperire allo stop di gas proveniente dalla Russia e garantire così una maggior stabilità geopolitica: a partire dal 2023 infatti è stato possibile differenziare gli acquisti di energia, anche grazie all’importazione di GNL da 14 diversi Paesi, dagli Stati Uniti all’Egitto fino all’Angola. Questo però non è l’unico vantaggio offerto da un gas liquido che, soprattutto quando prodotto da biometano, viene ritenuto importante per il potenziale contributo alla transizione energetica in atto. Vediamolo meglio.
GNL: Cos'è il Gas Naturale Liquefatto?
Il GNL è il nome dato alla forma liquida del gas naturale, ottenuto abbassando la temperatura fino ad un valore pari a -160°C. GNL o LNG, in inglese, è l’acronimo di Gas Naturale Liquefatto quindi un gas naturale, principalmente metano, che viene trasformato in liquido dopo un processo di raffreddamento a temperature estremamente basse (-162°C). Questo permette di ridurne notevolmente il volume (circa 600 volte) facilitando il trasporto con speciali cisterne.
Il componente principale è il metano la cui percentuale può variare tra il 90 e il 99%, la restante parte è costituita da butano, etano e propano. Il GNL è trasparente, inodore, non corrosivo e non tossico.
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La produzione di GNL avviene negli impianti di liquefazione dove il gas, estratto dai giacimenti, viene sottoposto a un trattamento in diverse fasi che comprendono eliminazione di impurità e vapore acqueo, per arrivare a un gas quasi puro che può essere raffreddato gradualmente in diverse sezioni fino a raggiungere la temperatura di liquefazione.
Una volta raggiunto lo stato liquido può essere stoccato in appositi impianti e da qui pompato sulle navi per il trasporto.
Prima di essere utilizzato nelle case e nei mezzi di locomozione come combustibile o impiegato per usi industriali, deve essere nuovamente riportato allo stato gassoso all’interno di speciali rigassificatori che possono essere on shore, in prossimità dei porti, offshore, in mare, o collocati su speciali isole galleggianti (Floating Storage and Regasification Unit, FSRU). Una volta trasformato in gas, il GNL può essere immesso nella rete nazionale. Questa appena descritta, nota anche come tecnologia a ciclo combinato alimentato a gas naturale (Combined Cycle Gas Turbine, CCGT), è stata sviluppata e migliorata a partire dagli anni Novanta del Novecento diventando la base per la diffusione odierna di questo combustibile.
Come Viene Trasportato il GNL in Italia?
Il trasporto del GNL per lunghe distanze avviene attraverso navi metaniere fino ai terminali marittimi vicini alla costa. Per questo motivo il GNL rappresenta una fonte di approvvigionamento di energia per quei luoghi di consumo non collegati dai gasdotti internazionali che trasportano il gas dai paesi produttori ai consumatori.
Il GNL può essere anche immesso nella rete nazionale di gas del paese consumatore se prima viene riportato alla condizione gassosa, è questo il ruolo dei rigassificatori. In Italia abbiamo 3 impianti funzionanti, 2 di questi sono offshore, ossia in mare aperto (Offshore Lng Toscana, OLT di Livorno e il terminale Gnl Adriatico a largo di Rovigo) e uno è situato a terra nei pressi di Panigaglia ed è di proprietà della Gnl (Gruppo Snam).
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Nei rigassificatori il GNL viene riscaldato per riportarlo sotto forma di gas e immesso nella rete.
In tutta Europa ci sono terminali GNL dove viene consegnato il gas liquido trasportato dalle navi prima di essere iniettato nel sistema di trasporto e distribuzione fino alle utenze.
Serbatoi Criogenici per il GNL
Il GNL oltre ad essere immesso nella rete nazionale può essere anche stoccato in forma liquida presso il consumatore finale.Considerando le condizioni necessarie per mantenerlo allo stato liquido sono indispensabili dei particolari serbatoi criogenici, analoghi a quelli per l'azoto liquido.In tali contenitori è possibile mantenere la temperatura del GNL all'interno a -160°C. I serbatoi per il GNL possono essere ad asse orizzontale e verticale con diverse capacità di stoccaggio in base alle esigenze.
Il serbatoio criogenico è formato da due involucri, uno contenuto dentro l'altro. L'involucro esterno è costituito da acciaio al carbonio mentre quello interno da materiale resiliente, resistente a basse temperature.
Nell'intercapedine tra gli involucri viene eliminata l'aria ed inserito un materiale come la perlite, che serve ad aumentare l'isolamento e diminuire la trasmissione del calore all'interno.
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GNL: I Vantaggi
La flessibilità negli usi è il primo, importante, vantaggio offerto.
Può infatti essere impiegato per la produzione di energia o per il riscaldamento. Altrettanto diffuso l’uso come combustibile sia dei mezzi su gomma (camion e autobus, soprattutto) sia in ambito navale: il GNL è ampiamente sfruttato dalle navi commerciali e da crociera.
A livello industriale, invece, può essere impiegato come materia prima in diversi settori, dai fertilizzanti alle materie plastiche. Centrale anche il ruolo che può assumere in ottica transizione energetica.
Nonostante l’origine fossile, il GNL presenta un impatto inferiore a livello di emissioni di anidride carbonica ( - 15%) e, soprattutto, ossidi di azoto (-50%), ossidi di zolfo e particolato per cui arriva quasi alle zero emissionid.
Al raggiungimento della temperatura citata il BOG ha una densità pari a quella dell’aria, mentre a temperature superiori la densità diviene inferiore rispetto a quella dell’aria; a temperatura ambiente la densità è circa il 60% di quella dell’aria.
A questo si aggiungono i vantaggi offerti dal bioGNL che deriva da un procedimento analogo di liquefazione applicato però al biometano, fonte di energia rinnovabile proveniente, tra gli altri, dalla lavorazione di biomasse agricole o dagli scarti dei prodotti del mercato agroalimentare.
Il biometano viene considerato dall’Agenzia internazionale dell’energia (AIE) il biogas con le maggiori possibilità di espansione nel breve periodo, grazie anche alla possibilità di collegarsi in maniera simbiotica al settore agricolo e innescare così un circolo virtuoso.
GNL e GPL: Quali Sono le Differenze?
Il GNL e il GPL consentono agli utenti non serviti dalla rete di distribuzione del metano di sfruttare il gas per i loro fabbisogni di energia. Sia il GNL che il GPL vengono trasportati fino al cliente finale attraverso autobotti e stoccati in serbatoi prima di essere consumati. Entrambi possono essere utilizzati per il riscaldamento degli ambienti o per il processo industriale o per la produzione di vapore. Il GPL viene distribuito anche in bombole di capienza inferiore quando i consumi sono relativamente ridotti.
Le differenze principali tra GNL e GPL sono:
- Composizione differente: Il GNL è costituito principalmente da metano mentre il GPL da butano e propano
- Il GNL è liquido alla temperatura di -160°C: il serbatoio per stoccare il GNL deve essere criogenico, al contrario il GPL può essere immagazzinato a temperature più elevate anche in semplici bombole o in serbatoi normali non refrigerati.
Per questi motivi il GNL 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.
Come già detto in precedenza il GNL è una fonte di energia pulita poiché con la liquefazione vengono eliminate le sostanze inquinanti come l'anidride carbonica e l'idrogeno solforato. Le emissioni di anidride carbonica dalla combustione del GNL sono quindi inferiori rispetto alla maggior parte dei combustibili fossili.
Dalla tabella si nota come il GNL ha livelli quasi nulli di polveri sottili.
| Combustibile | CO2 Anidride carbonica (g/kWh) | SO2 Biossido di zolfo | PM10 Polveri sottili |
|---|---|---|---|
| GNL | 197,8 | 0,002 | <0,0005 |
| GPL | 232,9 | 0,008 | <0,0005 |
| Gasolio | 259 | 0,16 | 0,001 |
| BTZ | 272 | 0,5 | 0,014 |
GNL e Bio GNL: La Situazione in Italia
Secondo gli ultimi dati diffusi da Assogasliquidi-Federchimica, il GNL si conferma in forte ascesa con consumi in crescita del 15% nel 2023, per un totale di circa 151 mila tonnellate.
Si è registrato anche un aumento nel settore marittimo con +18% di navi alimentate a GNL. Anche gli operatori abilitati alla vendita di GNL sono aumentati del 32%. Cresce contemporaneamente la filiera del bioGNL che nello scorso anno ha visto l’avvio di sette nuovi stabilimenti.
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