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La scelta tra LNG e CNG come carburante per trasporti

cng e lngTra i diversi tipi di carburanti per trasporti attualmente disponibili, il gas naturale è l’unico a ricoprire un ruolo strategico per quanto riguarda l’impatto positivo immediato e consistente sull'aspetto economico e ambientale. Ma qual è il carburante più indicato tra i due più diffusi: CNG o LNG?

Considerazioni sulla scelta

Sono vari gli aspetti che determinano la scelta del carburante. Essa risulta influenzata da aspetti quali gamma di veicoli, tipo di carico, tipo di veicolo, condizioni di guida, raggio di sterzata, limitazioni di lunghezza e di peso. Nel caso del gas naturale, la disponibilità di infrastrutture o di catene di approvvigionamento e/o i costi legati alla loro creazione costituiscono un elemento fondamentale per la scelta tra LNG e CNG.

Utilizzi del LNG: trasporti e spedizioni

Il mercato del LNG utilizzato per i trasporti e le spedizioni è in espansione.

  • Una grande nave che trasporta LNG può essere alimentata a LNG. Poiché un carico evaporato è fonte di carburante pulito, la maggior parte delle navi gasiere hanno un sistema di propulsione a turbina a vapore, che può utilizzare efficacemente l’infrastruttura del terminale esistente e il “boil over”, ovvero la parte di LNG che si trasforma in gas dovuto all’assorbimento di calore nelle cisterne. I vantaggi economici e ambientali ripagano più che abbondantemente la piccola perdita di carico.
  • Le navi portacontainer devono superare alcuni ostacoli per affrontare senza problemi le rotte intercontinentali, ma rappresentano un settore con potenzialità significative per il consumo di LNG.
  • Nelle zone con disponibilità di terminali LNG, i traghetti hanno cominciato a usare il gas naturale come combustibile da trasporto. Il LNG è sempre più utilizzato in risposta alle nuove normative che impongono una riduzione significativa delle emissioni di biossido di zolfo (SO2) e altri inquinanti nel Mar Baltico nel Nord Europa e al largo delle coste del Nord America.
  • Anche i mezzi navali di perforazione sono dei buoni candidati per il LNG così come per il gas naturale che normalmente verrebbe bruciato in cima ai pozzi.

Utilizzi del LNG: terraferma

Il LNG gode di una posizione ottimale per la crescita nelle applicazioni su terraferma. Viene utilizzato per alimentare i motori delle locomotive, mezzi minerari, centrali di compressione del gas e attrezzature per pozzi situati sulla terraferma. Tipicamente, la forza trainante della crescita si basa sul modello “hub and spoke”, che facilita l’adozione del combustibile da parte di autocarri che percorrono lunghe distanze su strada con accesso al LNG nei punti di arrivo. Secondo NGV Global, che rappresenta il settore dei veicoli alimentati a gas naturale, il successo del LNG per veicoli pesanti e applicazioni di trasporto fuori strada, unitamente all’avvento dei trasporti marittimi alimentati a LNG, servirà a spingere il gas naturale verso nuovi mercati poiché assicura vantaggi economici e ambientali significativi.

Pompa criogenica determinante per l’impiego del LNG

Un elemento centrale del progetto del sistema dei fluidi per il LNG è la pompa criogenica sommersa installata nei serbatoi di stoccaggio delle stazioni di servizio nonché in alcuni sistemi di stoccaggio di veicoli o navi. La pompa spinge il LNG in un vaporizzatore, che gassifica il liquido. Sono attualmente in fase di sperimentazione tecnologie di pompaggio, che hanno perdite molto basse, per le applicazioni aerospaziali, al fine di limitare la dispersione termica e migliorare la possibilità di usare l’intero serbatoio.  Altri sistemi utilizzano la pressione che si viene a creare nei serbatoi per portare il gas fuori dal deposito. Tuttavia, per i motori più grandi di grande potenza o nelle stazioni di servizio è preferibile utilizzare una pompa criogenica sommersa per spostare ingenti volumi di gas.

Utilizzi del CNG

FM80Negli ultimi anni l’utilizzo del CNG si è diffuso in tutto il mondo in maniera particolarmente intensa a causa del forte consenso in paesi quali Cina e India, dove è stato ampiamente adottato come carburante nei trasporti pubblici. Incentivato da una maggiore disponibilità di tecnologie sviluppate da Cummins Westport, Daimler, Volvo, Ford e GM, nonché da importanti fornitori di sistemi quali Parker Hannifin, AC Delco e Bosch, l’utilizzo del CNG è in una fase di forte espansione.

  • Negli Stati Uniti, i veicoli a percorso fisso come i furgoni per il trasporto di bevande, i camion per il trasporto dei rifiuti e le betoniere stanno utilizzando sempre più il CNG come carburante d’elezione, spinti dalle esigenze di motori più grandi, dalla necessità di coprire lunghe distanze e da esigenze prestazionali.
  • Dal 2013, in Nord America sono stati prodotti più di 120.000 motori alternativi alimentati a gas naturale, registrando un tasso di crescita annuo pari al 10%. In Cina, la crescita annua è pari al 25%.
  • L’uso e l’accettazione del CNG è stato ulteriormente promosso dallo sviluppo di cisterne più leggere realizzate interamente in materiali compositi, consentendo ai mezzi di trasporto su strada di utilizzare il CNG in modo molto più intensivo.

Conclusioni

I mercati stanno promuovendo l’innovazione dei motori a gas naturale, dello stoccaggio e dei sistemi di alimentazione con l’obiettivo di raggiungere un livello di emissioni quasi pari a zero. Ulteriori innovazione nel settore dei carburanti si focalizzano su sistemi affidabili con prestazioni di flusso più stabili, controllo preciso della portata e della pressione e un livello di emissioni fuggitive quasi pari a zero per ridurre ulteriormente l’impronta di carbonio del gas naturale. Questi obiettivi sono sostenuti da molte organizzazioni lungimiranti di tutto il mondo impegnate in attività di esplorazione e distribuzione. L’obiettivo a lungo termine è di portare i livelli di NOx dei sistemi di trasporto/motori allo stesso livello delle centrali elettriche (0,02 g/bhp-ora). Questo potrebbe rendere i veicoli e i mezzi di trasporto a gas naturale un’opzione più ecologica di quella elettrica.

Per ulteriori informazioni, si vedano le soluzioni proposte da Parker per le applicazioni CNG e LNG e di trasporto.

O il sito internet del modulo di regolazione CNG, Parker FM80.

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