Gas naturale (metano)
L'alternativa pulita al carbone e al petrolio
Il gas naturale è una fonte di combustibile naturale e fossile costituita principalmente da metano. Tuttavia, può contenere anche altri idrocarburi come etano, propano e butano, oltre a piccole quantità di azoto, anidride carbonica e composti di zolfo. È spesso considerato un’alternativa più pulita al carbone e al petrolio. La combustione di gas naturale produce meno emissioni di CO2 rispetto al carbone o al petrolio.
I giacimenti di gas naturale sono diffusi in molte parti del mondo. Rappresenta una fonte di energia affidabile e potenzialmente conveniente. La sua formazione è il risultato di milioni di anni di processi geologici. Si forma dalla decomposizione di materiali organici che vengono compressi ad alta pressione e temperatura nelle profondità della crosta terrestre.
Rispetto ad altri combustibili fossili, il maggior potenziale del gas naturale risiede nella sua versatilità e nel suo minore impatto ambientale. Inoltre, le moderne centrali elettriche a gas sono note per la loro flessibilità nel bilanciare in modo ottimale i picchi di carico o le fluttuazioni impreviste della domanda. Le moderne centrali a gas possono essere attivate e disattivate rapidamente.
Fabbricazione
Il gas naturale viene estratto mediante trivellazione della crosta terrestre. Il gas immagazzinato viene trasportato attraverso gasdotti o autocisterne fino agli impianti di lavorazione, dove viene liberato da impurità come acqua e zolfo e lavorato per essere utilizzato.
- Rimozione dello zolfo: L’adsorbimento è un processo comune per la rimozione dei composti di zolfo. Il gas naturale viene fatto passare attraverso un materiale di adsorbimento come carbone attivo, zeoliti o resine speciali, che assorbono i composti di zolfo dal gas. Un’alternativa all’adsorbimento è l’assorbimento (legame con solventi) o, in rari casi, la conversione chimica.
- Rimozione dell’acqua: Il metodo più comune per rimuovere l’acqua dal gas naturale è l’essiccazione. Si tratta di far passare il gas attraverso una sostanza in grado di assorbire l’acqua. Ad esempio, materiali contenenti setacci molecolari o glicoli. L’acqua viene quindi assorbita dalla sostanza essiccante, mentre il gas secco viene fatto passare. In casi più rari, l’acqua viene rimossa mediante condensazione o adsorbimento a pressione (PSA).
Stoccaggio e trasporto
Di norma, il gas viene stoccato sia in forma gassosa che liquefatta in strutture appositamente progettate. I metodi più comuni sono
- Stoccaggio in cavità: Si tratta di cavità sotterranee naturali o artificiali. Ad esempio, impianti di stoccaggio di petrolio o gas, miniere di sale depositate o formazioni rocciose naturali. Il gas naturale viene pompato in queste cavità e stoccato fino al momento in cui è necessario.
- Immagazzinamento dello spazio poroso: Questi impianti di stoccaggio utilizzano strutture rocciose naturali per immagazzinare il gas naturale. Il gas viene pressato in rocce porose come l’arenaria o la roccia carsica e trattenuto fino al momento in cui è necessario.
- Recipiente a pressione: Il gas naturale può essere stoccato in serbatoi speciali, solitamente in acciaio o in altri materiali robusti. Spesso vengono installati in prossimità di impianti industriali o centri di distribuzione.
- Serbatoi di gas naturale liquefatto (LNG*): Grazie al forte raffreddamento, il gas naturale si liquefa e diventa LNG (gas naturale liquefatto). Il volume si riduce notevolmente e il gas naturale viene stoccato e trasportato nella sua forma liquefatta in serbatoi isolati.
La scelta del metodo di stoccaggio più adatto dipende da diversi fattori. La quantità, la durata e le condizioni in loco svolgono un ruolo importante. Lo stoccaggio e il trasporto sono direttamente collegati.
- Trasporto in condotta: I gasdotti sono il metodo più comune. Il gas naturale viene pompato attraverso una rete di gasdotti che spesso si estende per migliaia di chilometri. Le stazioni di compressione generano pressione e il gas viene spostato attraverso i gasdotti.
- Trasporto di gas naturale liquefatto (GNL): Il gas naturale liquefatto viene trasportato attraverso serbatoi appositamente isolati.
- Autocisterne e autocarri cisterna: Il trasporto su brevi distanze viene spesso effettuato con autocisterne o camion cisterna con serbatoi speciali per il gas.
- Condotte e tubazioni navali: Le condutture sottomarine sul fondo marino consentono di trasportare il gas naturale su lunghe distanze.
Vantaggi e svantaggi del gas naturale (metano, CH4)
Vantaggi:
- Tasso di emissione più basso: La combustione di gas naturale produce meno emissioni di CO2 rispetto al carbone o al petrolio.
- Disponibilità: In tutto il mondo esistono grandi giacimenti di gas naturale.
- Efficienza: Le moderne centrali elettriche a gas sono relativamente efficienti e possono essere incrementate e ridotte rapidamente per compensare i picchi di carico.
Svantaggi:
- Emissioni di gas a effetto serra: L’estrazione, il trasporto e la lavorazione del gas naturale possono produrre emissioni di metano, un gas a effetto serra.
- Dipendenza: L’uso del gas naturale perpetua la dipendenza dai combustibili fossili. C’è anche una dipendenza (sempre minore) dalla Russia.
- Fracking: Alcuni giacimenti di gas naturale richiedono il fracking, che è associato a problemi ambientali come l’inquinamento delle acque e il rischio di terremoti.
- Risorsa non rinnovabile: Come il carbone e il petrolio, il gas naturale non è infinito.
Prospettiva
Diversi fattori influenzano il futuro del gas naturale. Tra questi, gli sviluppi tecnologici, le decisioni di politica energetica, la consapevolezza ambientale e le condizioni economiche.
*Il GNL è l’acronimo di “gas naturale liquefatto” e si riferisce al gas naturale che è stato liquefatto mediante raffreddamento a temperature molto basse (-162°C o -259°F).