Gas naturale sintetico
Una fonte di energia promettente e flessibile, che pone sfide di produzione.
Il gas naturale sintetico, noto anche come SNG, è un gas artificiale con proprietà simili a quelle del gas naturale.
Il GNS è estremamente flessibile nelle sue applicazioni, per cui può essere utilizzato come mezzo di stoccaggio per l’energia rinnovabile in eccesso, per generare elettricità o calore, se necessario, o come carburante per i veicoli.
Essendo prodotto da fonti energetiche rinnovabili, non produce praticamente alcuna emissione di gas a effetto serra, rendendo il suo utilizzo ampiamente neutrale dal punto di vista climatico. Questo prezioso contributo del GNS aiuta a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di CO2. Tuttavia, la sua produzione è costosa rispetto ad altre fonti energetiche, il che può incidere sulla sua competitività rispetto al gas naturale tradizionale.
Il GNS ha una serie di proprietà che lo rendono una fonte energetica promettente per un approvvigionamento energetico sostenibile e a basse emissioni di carbonio. Tra queste, la flessibilità, la neutralità climatica, la compatibilità con le infrastrutture di gas naturale esistenti e la capacità di stoccaggio.
Produzione
Il gas naturale sintetico (GNS) può essere prodotto in diversi modi. Il processo prevede essenzialmente la conversione di idrogeno e anidride carbonica in metano, il componente principale del gas naturale. I metodi possibili sono Power-to-Gas (PtG),
- Potenza-gas (PtG): Questo metodo utilizza l’energia elettrica per produrre idrogeno. L’idrogeno prodotto viene poi combinato con l’anidride carbonica (CO2) in un processo di metanazione per produrre metano. Questo metano può poi essere utilizzato come GNS.
- Gassificazione della biomassa: La biomassa, come legno, paglia o rifiuti, viene trasformata in gas di sintesi, composto principalmente da monossido di carbonio e idrogeno, mediante gassificazione. Questo gas viene trasformato in metano in un altro processo per produrre GNS.
Metanazione diretta di CO2: In questo processo, l’anidride carbonica viene convertita in metano con l’idrogeno. La CO2 utilizzata viene catturata dall’atmosfera, ad esempio, o utilizzata nei processi industriali per produrre metano. Liquefazione del biogas o del gas naturale: questo metodo raffredda il biometano o il gas naturale a temperature molto basse per trasformarlo in gas liquefatto. Questo può essere utilizzato come GNS.
Fattori come la disponibilità di materie prime, le infrastrutture locali e la redditività economica influenzano la scelta del metodo di produzione.
Stoccaggio e trasporto
Lo stoccaggio e il trasporto del GNS sono molto simili a quelli del gas naturale.
- Stoccaggio sotterraneo: Come il gas naturale, il GNS può essere stoccato in caverne o in impianti di stoccaggio sotterranei. Gli impianti di stoccaggio offrono un modo sicuro ed efficiente di immagazzinare grandi quantità di gas per lunghi periodi.
- Recipienti a pressione: Negli impianti industriali o nella produzione decentralizzata di energia, quantità minori sono spesso immagazzinate in contenitori pressurizzati.
- Gas naturale liquefatto (LNG*): Raffreddandosi, il gas naturale sintetico si liquefa in gas naturale liquefatto (LNG), fornendo un mezzo compatto per lo stoccaggio e il trasporto di grandi quantità di gas.
Il metodo di stoccaggio più appropriato è spesso direttamente correlato alle quantità trasportate e ai mezzi di trasporto utilizzati.
- Condotte: Come il gas naturale, anche il gas sintetico può essere trasportato tramite gasdotto. Ciò consente di utilizzare i gasdotti esistenti e di trasportare il GNS su distanze maggiori.
- Autocisterne e container cisterna: Questo metodo è utilizzato principalmente per il trasporto via terra dallo stabilimento di produzione direttamente al consumatore.
- Navi: Per le lunghe distanze, il GNS può essere trasportato via nave, come gas liquido o in speciali recipienti a pressione.
Vantaggi e svantaggi del gas sintetico (SNG)
Vantaggi:
- Versatilità: Il GNS può essere utilizzato nelle infrastrutture di gas naturale esistenti senza grandi modifiche.
- Immagazzinamento: Lo stoccaggio del GNS richiede uno sforzo relativamente ridotto, il che garantisce una grande flessibilità nell’approvvigionamento energetico.
- Riduzione delle emissioni: La produzione di GNS da fonti energetiche rinnovabili o da biomasse può ridurre le emissioni di CO2 rispetto ai combustibili fossili tradizionali.
Svantaggi:
- Produzione: La produzione di GNS da biomassa o energia rinnovabile richiede spesso processi ad alta intensità energetica, come la conversione della biomassa in syngas.
- Risorse: La produzione di GNS da biomassa può richiedere una grande quantità di risorse agricole, potenzialmente in competizione con la produzione alimentare.
- Scalabilità: La produzione su larga scala di GNS da fonti rinnovabili potrebbe incontrare difficoltà a causa di problemi di scalabilità e risorse limitate.
Prospettiva
Nonostante le sfide, è in corso un intenso lavoro per sviluppare ulteriormente le tecnologie per aumentare l’efficienza e ridurre i costi. Ciò potrebbe rendere il GNS una parte promettente e competitiva del futuro approvvigionamento energetico.
*Il GNL sta per “gas naturale liquefatto” e si riferisce al gas naturale che è stato liquefatto mediante raffreddamento a temperature molto basse (-162°C o -259°F).