Gas Naturale Liquefatto un male necessario

GNL è l’abbreviazione di «gas naturale liquefatto» (in inglese «Liquefied Natural Gas»). Il suo enorme vantaggio risiede nel suo volume 600 volte inferiore rispetto al gas naturale tradizionale, rendendo economico il suo trasporto al di fuori dei gasdotti. Attualmente, viene estratto e prodotto in molti paesi che dispongono di grandi giacimenti di gas naturale. I maggiori esportatori sono USA, Canada, Qatar e Australia.

Produzione

 Una volta estratto, il gas naturale viene trasportato attraverso gasdotti all’impianto di liquefazione più vicino. Spesso si tratta di parti di terminali per gas liquido di un porto del paese produttore. Poiché il gas naturale appena trasportato è composto da una miscela di metano, idrocarburi pesanti, azoto, biossido di carbonio, acqua e altre parti, prima di essere liquefatto deve essere pulito. Viene quindi sottoposto a un processo di adsorbimento, un processo di assorbimento e un processo di rettifica criogenica. Dopo la pulizia il gas ha un contenuto di metano del 98%.

Quando il gas è pulito, nella fase successiva viene liquefatto. Per renderlo liquido viene raffreddato a una temperatura compresa tra i -161 e i -164 °C. Poiché le macchine di raffreddamento convenzionali non possono raggiungere queste temperature, in questo caso si utilizza un processo di circolazione in cui il gas viene raffreddato mediante ripetuti cicli di compressione, apporto di calore ed espansione.

Innanzitutto, il gas viene compresso, il che allo stesso tempo lo riscalda. Il calore prodotto viene dissipato a pressione costante, inizialmente ancora con macchine di raffreddamento. Con l’aiuto di turbine di espansione viene quindi espanso. Nel ciclo successivo, il gas freddo espanso raffredda quello caldo compresso. In questo modo vengono sostituite le macchine di raffreddamento che a un certo punto non sono più in grado di raggiungere le basse temperature necessarie. Questo processo viene ripetuto fino a quando il gas diventa liquido e necessita dal 10% al 20% del contenuto energetico complessivo del gas.

Una volta liquido, viene stoccato temporaneamente in cisterne isolate fino al momento del trasporto e alla successiva rigassificazione.

Trasporto

La più importante via di trasporto per il GNL è il mare, solo qui è possibile trasportare quantità sufficienti per lunghe tratte in modo economico. Tuttavia, per la distribuzione nei paesi di destinazione vengono utilizzati anche altri mezzi di trasporto come gasdotti, treni merci o camion.

Per mantenere il GNL freddo nelle cisterne, queste sono dotate di materiali isolanti o strati sottovuoto. Ma poiché non è possibile prevenire completamente la penetrazione del calore, il gas viene mantenuto freddo anche attraverso il cosiddetto raffreddamento adiabatico. Una parte del gas viene prelevata dalla cisterna e lasciata evaporare sottraendo calore al GNL e raffreddandolo. Il gas evaporato può essere poi utilizzato come carburante per il motore della nave oppure reso di nuovo liquido e reimmesso nella cisterna.

Nel porto di destinazione, il gas viene pompato dalla nave cisterna in altre cisterne per essere provvisoriamente stoccato oppure direttamente rigassificato e immesso nei gasdotti. A questo scopo si utilizza generalmente il calore dell’acqua del mare oppure grandi impianti di evaporazione. 

Rischi

Il rischio maggiore si ha durante le fasi di liquefazione e di gassificazione, quando il gas è altamente infiammabile, mentre allo stato liquido non è infiammabile a causa della temperatura. Inoltre, non è tossico ed evapora se fuoriesce dalla cisterna. Le basse temperature possono però causare assideramento, pertanto è necessario indossare un abbigliamento protettivo. 

Impatto ambientale

Sostanzialmente il GNL non è altro che gas naturale e in caso di combustione genera le stesse emissioni di CO₂. Tuttavia, la produzione, il trasporto, il raffreddamento e la rigassificazione necessitano di energia aggiuntiva, pertanto, complessivamente le emissioni di CO₂ sono maggiori. Già nel 2019 uno studio del Ministero dell’ambiente tedesco ha stabilito che il GNL proveniente dagli USA ha emissioni 1,5 volte superiori e il GNL proveniente dall’Australia ha il doppio delle emissioni di CO₂ rispetto al gas naturale russo proveniente dai gasdotti. 

Prospettive future

Anche se il GNL può in un primo momento supplire alla mancanza causata dalla guerra in Ucraina per la produzione di energia, si pone la questione se l’espansione delle energie rinnovabili non sia la strada da preferire. Questo richiederebbe però molto più tempo. E poiché i terminali di GNL con alcuni adeguamenti in futuro possono essere utilizzati anche per l’idrogeno verde, si compierebbe per lo meno un passo nella giusta direzione.