Come si trasporta e come funziona un Rigassificatore di gas naturale? Liquefazione - Vaporizzatori

0:00 Intro
0:30 Trasporto
1:18 GNL Gas Naturale Liquido
2:54 Nave Metaniera
5:54 Impianto di Rigassificazione

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In un nostro precedente video abbiamo parlato del gas naturale e le sue caratteristiche, vedendo nel dettaglio tutti gli step necessari per la sua estrazione e le tipologie di impianti.
Come abbiamo già detto, il gas una volta estratto viene raffinato e trasportato, attraverso gasdotti o metanodotti, ad impianti elettrici e abitazioni domestiche.
Ma come avviene il trasporto del gas estratto dal giacimento al suo fruitore finale? Nella migliore delle ipotesi, viene trasportato via terra con l’ausilio di metanodotti, per territori che hanno la fortuna di essere collegati a paesi fornitori, come la maggior parte dei paesi europei con la Russia. Per paesi invece che non hanno queste possibilità, devono acquistare il prodotto da nazioni che effettuano il trasporto del gas naturale via mare.
Il trasporto via mare del gas naturale è molto delicato, parliamo di un prodotto composto per il 98% da metano, altamente infiammabile, e trasportarlo in grossi serbatoi installati su di una nave può essere particolarmente rischioso.
Ecco perché bisogna portare il gas naturale dal suo stato aeriforme allo stato liquido. Il gas naturale liquido, detto anche GNL (LNG in inglese), non è infiammabile come nello stato aeriforme, inoltre il volume del gas si riduce di 600 volte, agevolando e aumentando la capacità di trasporto delle navi metaniere con un singolo viaggio. Le navi metaniere sono speciali imbarcazioni costruite appositamente per il trasporto di metano e gas infiammabili.
Ora vediamo nel dettaglio la filiera di distribuzione e trattamento del gas naturale.
Dopo l’estrazione del prodotto, con l’ausilio di metanodotti, il gas viene trasportato in degli speciali impianti che procederanno alla sua liquefazione; gli impianti possono trovarsi vicino alle coste, normalmente in zone portuali, oppure in impianti off-shore, con strutture galleggianti ancorate al fondo marino.
Per portare il gas allo stato liquido, si inizia con un trattamento di rimozione dell’anidride carbonica e dell’acido solfidrico, successivamente si effettua un preraffreddamento e si procede con l’estrazione di eventuali componenti pesanti. Arrivati a questo punto si abbassa drasticamente la temperatura del gas a -163°C, al dì sotto della temperatura di ebollizione del metano, principale componente del gas naturale.
Con tubi criogenici, situati su pontili di caricamento, viene iniettato il gas naturale liquefatto all’interno di serbatoi posti sulle navi metaniere. Queste particolari navi possono trasportare dai 150 ai 200 mila metri cubi di metano, e ne esistono di due tipologie:
Il primo esempio è quello di nave con serbatoi integrati sviluppati dalla Gaztransport & Technigaz. Per questa tipologia esistono 2 versioni: quella della Technigaz con serbatoi costituiti da una barriera primaria elastica, formata da una membrana con nervature realizzata con lastre di acciaio; la disposizione delle lastre forma due ordini di nervature ortogonali tra di loro ed hanno la funzione di ridurre le sollecitazioni termiche. La barriera secondaria è realizzata con un materiale composito, il “triplex”, costituito da un foglio di alluminio in un wafer di tessuto di fibre di vetro. Il serbatoio è fissato allo scafo interno con una schiuma di poliuretano rinforzata con fibre di vetro. La tipologia messa a punto dalla Gaztransport invece prevede due barriere costituite da fasciame piano saldato, fatto di una particolare lega metallica di acciaio e nickel, chiamato invar. Tra le due barriere sono presenti dei pannelli isolanti e delle camere d’aria, nella quali vieni iniettato dell’azoto liquido per mantenere la temperatura criogenica del gas naturale. In questo caso il serbatoio è tenuto allo scafo interno con delle scatole di isolamento termico in legno di balsa riempite di perlite.
Altro esempio di nave metaniera e con serbatoi autoportanti: la società Moss Rosenberg affrontò il problema della resistenza alle sollecitazioni indotte dal peso del gas naturale nei serbatoi, per risolvere progettò metaniere con 4 o 6 serbatoi sferici. Le sfere sono isolate con uno strato di materiale isolante, tra di esse viene fatta passare un’intercapedine riempita con azoto per aumentare la capacità isolante e mantenere bassa la temperatura del serbatoio.