Gasdotto virtuale: come fornire biometano senza rete in autocisterne e carri bombolai

Il gasdotto virtuale è un modo di fornire gas senza condotta: il biometano viene compresso a circa 200–250 bar e caricato in carri bombolai su semirimorchi (bioCNG) oppure liquefatto e trasportato in autocisterne criogeniche (bioLNG). Presso l'utilizzatore il gas viene espanso e fornito a un impianto industriale, a una centrale termica, a una rete locale o a una stazione di rifornimento. La soluzione è adatta dove l'allacciamento alla rete è impossibile o troppo costoso, ma l'utilizzatore dista alcune decine di chilometri dall'impianto di biometano.

Come funziona in pratica

1. Presso il produttore: il biometano dopo l'upgrading va a una stazione di compressione (compressori multistadio con raffreddamento) e poi al punto di riempimento dei semirimorchi. Un'alternativa è il liquefattore.
2. Trasporto: semirimorchio con bombole (in acciaio o composito) su trattore stradale. La capacità di trasporto è in genere di alcune migliaia di m³ di gas per semirimorchio, a seconda della pressione e del tipo di bombole.
3. Presso l'utilizzatore: la stazione di decompressione riduce la pressione, riscalda il gas (l'espansione provoca raffreddamento – effetto Joule-Thomson), lo misura e lo invia all'impianto.
4. Logistica: di solito due o tre semirimorchi in circolazione – uno in riempimento, uno in viaggio, uno in scarico – in modo che le consegne siano continue.

Quanto gas trasporta un semirimorchio

A titolo illustrativo: semirimorchio con gas a una pressione di 200 bar. Se il volume d'acqua di tutte le bombole è di 20 m³, a 200 bar di compressione ne entrano circa 20 × 200 ≈ 4000 m³ di gas (il metano a 200 bar ha un fattore di comprimibilità Z ≈ 0,8, quindi in realtà ne entra più che nel calcolo per un gas ideale: circa 4500–4700 m³ convertiti in condizioni normali). Non tutto il gas può essere scaricato, perché le bombole restano a pressione residua (alcune decine di bar), quindi la quantità netta pratica è inferiore, ad es. 2800–3200 m³. I valori sono un esempio di calcolo e dipendono dalla costruzione del semirimorchio; decidono i dati del produttore.

Esempio di costo del trasporto

Ipotesi: l'utilizzatore consuma 100 m³/h di gas (2400 m³/giorno). Il semirimorchio trasporta 3000 m³ netti, quindi servono 0,8 consegne al giorno, il che dà circa 292 viaggi all'anno. Distanza di sola andata 60 km, cioè 120 km a viaggio; con un costo ipotizzato di 6 PLN/km (ipotesi illustrativa, comprende carburante, autista, ammortamento) sono 720 PLN a viaggio più i costi di sosta e carico. Costo annuo: 292 × 720 ≈ 210 mila PLN, ovvero circa 0,24 PLN/m³ (volume 876 mila m³). A ciò si aggiungono i costi di compressione (energia, usura del compressore) e della stazione di decompressione. In totale la logistica può aggiungere al prezzo del gas da una decina a qualche decina di centesimi di PLN (groszy) per m³, da confrontare con il costo dell'allacciamento alla rete.

Energia di compressione

La compressione dalla pressione di rete o inferiore a 200–250 bar consuma energia; per il biometano dell'upgrading a bassa pressione è dell'ordine di 0,2–0,3 kWh/m³, e partendo da alcuni bar – meno. Questo costo si considera accanto al trasporto.

Vantaggi

• assenza dei costi di costruzione di gasdotto e allacciamento,
• possibilità di avviamento rapido e di cambio dell'utilizzatore,
• flessibilità: il gas può essere destinato a più utilizzatori,
• consente il rifornimento di flotte di veicoli in località senza rete.

Limitazioni

• il costo cresce con distanza e volume; per i grandi utilizzatori il trasporto su strada può risultare non conveniente;
• sono richieste logistica stabile e disponibilità di autisti e attrezzature;
• norme di trasporto (ADR) e di sicurezza;
• emissioni del trasporto su strada (di solito piccole rispetto alle emissioni evitate);
• impossibilità di sfruttare l'intera capacità a causa della pressione residua.

Sicurezza e norme

Il trasporto di gas compresso è regolato dalle norme sulle merci pericolose (ADR). Bombole e valvole sono soggette a controlli periodici, e gli autisti devono possedere le abilitazioni adeguate. Le stazioni di compressione e decompressione richiedono protezioni antincendio, zone a rischio di esplosione e procedure di emergenza. Le zone intorno ai semirimorchi durante lo scarico devono essere segnalate.

Quando il gasdotto virtuale ha senso

1. Utilizzatore con consumo costante (ad es. stabilimento industriale con processo continuo) a una distanza fino ad alcune decine di km.
2. Periodo transitorio – fino alla realizzazione dell'allacciamento alla rete.
3. Alimentazione di una stazione di rifornimento bioCNG, quando l'impianto di biogas non ha la rete nelle vicinanze.
4. Progetti con forte domanda di bioCNG e premio per il carburante rinnovabile.

Confronto con l'allacciamento alla rete

La decisione conviene basarla su un semplice confronto dei costi: costo annuo di logistica e compressione (PLN/anno) rispetto alla rata annua di capitale di allacciamento e stazione di immissione. Se l'utilizzatore è vicino e il volume grande, di solito vince il gasdotto; con una distanza lunga e un volume piccolo – il trasporto su strada. Ricorda che il trasporto su strada può essere aumentato e ridotto senza grandi investimenti, quindi riduce il rischio di investimento nel periodo iniziale del progetto.

Sintesi

Il gasdotto virtuale estende la portata del biometano oltre la rete del gas. L'economia dipende da distanza, volume e organizzazione della logistica; in molti casi è una soluzione complementare o una fase transitoria, non un sostituto del gasdotto.