Catena di approvvigionamento del bioLNG: dall'impianto di biogas alla stazione, ai camion e alle navi

La catena di approvvigionamento del bioLNG inizia in un impianto di biogas, passa attraverso l'upgrading del biogas a biometano, la purificazione finale, la liquefazione, lo stoccaggio in serbatoi criogenici e la distribuzione tramite cisterne alle stazioni di rifornimento dei veicoli o ai terminal di bunkering per le navi. In alternativa, il biometano può essere immesso in rete e liquefatto vicino all'utente finale, mentre l'origine del gas verde viene confermata tramite bilancio di massa. Ogni anello aggiunge costi e rischi, pertanto il calcolo della redditività del bioLNG deve essere effettuato per l'intera catena.

Anelli della catena

1. Impianto di biogas e upgrading. Produzione di biometano su scala che giustifichi un impianto di liquefazione (solitamente almeno alcune centinaia di m³/h, sebbene siano in sviluppo soluzioni più piccole).
2. Purificazione finale. Rimozione di CO₂ a livello di ppm, acqua, H₂S, mercurio.
3. Liquefazione. Microimpianto di liquefazione (ad azoto o con miscela di refrigeranti).
4. Stoccaggio. Serbatoio isolato sotto vuoto, con sistema di ricircolo del gas di boil-off.
5. Caricamento. Braccio di carico con sistema di misurazione (misuratore di portata massica).
6. Trasporto su strada. Cisterna criogenica, solitamente con capacità di carico di alcune decine di tonnellate di LNG; in caso di utenti finali distanti, container ISO o trasporto ferroviario.
7. Stazione LNG o terminal. Serbatoio, pompa criogenica, distributore; nel settore navale – bunkering da cisterna o chiatta.
8. Utente finale. Veicolo, nave, impianto industriale o rete locale.

Perdite e boil-off

L'LNG evapora continuamente poiché il calore penetra attraverso l'isolamento. L'entità dell'evaporazione dipende dalla capacità, dalla qualità dell'isolamento e dal tempo di stoccaggio; in serbatoi ben progettati ammonta a frazioni di punto percentuale al giorno. Il gas di boil-off deve essere gestito: ri-liquefatto, compresso in bombole, immesso in rete o bruciato in torcia (questa ultima opzione è costosa e sfavorevole per il bilancio). Le perdite aumentano con il tempo di permanenza nella catena – più breve è, meglio è.

Raggio di distanza

Le cisterne criogeniche consentono di trasportare il bioLNG su distanze di centinaia di chilometri, il che rappresenta il principale vantaggio rispetto al bioCNG. Il costo unitario di trasporto (€/t·km) diminuisce all'aumentare della dimensione del carico e aumenta per piccole consegne. Per questo motivo, la logistica viene pianificata in modo che le cisterne abbiano un alto grado di utilizzo.

Esempio: ciclo delle cisterne

Ipotesi: l'impianto di liquefazione produce 8 t di bioLNG al giorno; cisterna con capacità di carico di 18 t. Il volume è sufficiente per circa 0,44 viaggi giornalieri, ovvero 3 viaggi settimanali; il numero annuale di viaggi è ≈ 160 con 160 riempimenti (8 × 365 / 18). Con una distanza di andata di 250 km (500 km andata e ritorno) e un costo ipotizzato di 5 zł/km, il costo di trasporto è di 2.500 zł per viaggio, 400.000 zł all'anno; in rapporto alla tonnellata, 137 zł/t, ovvero circa 10 zł/MWh (a 13,9 MWh/t). A ciò si aggiungono i costi di carico, della stazione e delle perdite; questo esercizio mostra l'ordine di grandezza, non un'offerta di trasporto.

Documentazione di origine

Per vendere il bioLNG come carburante rinnovabile, è necessaria la continuità della documentazione: dal certificato dell'impianto di biogas, attraverso il bilancio di massa dell'impianto di liquefazione, fino alla vendita presso la stazione. Eventuali negligenze in un anello impediscono di qualificare il carburante per scopi regolatori. In pratica, si utilizzano sistemi di certificazione come ISCC e altri riconosciuti dalla Commissione Europea, nonché registri di bilancio di massa.

Due varianti logistiche

La seconda variante può risultare attraente quando vicino all'utente finale si trova un grande impianto di liquefazione o un terminal LNG e quando le normative riconoscono il bilancio di massa in rete.

Rischi

• un solo utente e un solo impianto di liquefazione rappresentano un singolo punto di guasto;
• indisponibilità di cisterne e autisti con qualifiche ADR;
• variabilità della domanda e dei prezzi;
• normative relative al riconoscimento dei biocarburanti;
• sicurezza (basse temperature, rischio di incendio).

Cosa verificare prima dell'investimento

Prima di costruire un impianto di liquefazione, confermare l'interesse degli utenti con accordi preliminari, verificare la disponibilità di stazioni e flotte LNG nella regione e analizzare le possibilità di bunkering nei porti vicini. Assicurarsi che il costo dell'intera catena (liquefazione, stoccaggio, trasporto, stazione) rientri nel prezzo che gli utenti sono disposti a pagare per il carburante rinnovabile e che eventuali cambiamenti normativi non eliminino il premio su cui si basa il business plan.

Sintesi

La catena del bioLNG comprende diversi anelli, ognuno dei quali comporta costi. La redditività dipende dalla scala, dalla distanza e da un consumo stabile, mentre l'affidabilità deriva dalla documentazione di origine. Una logistica ben progettata può fare del bioLNG una soluzione pratica per la decarbonizzazione del trasporto pesante e della navigazione.