Technology About Gas

Il carburante del futuro

 By Nicholas Newman
About gas

Dalle scoperte di Zohr a Marcellus, dallo shale gas cinese e argentino all’offshore del Mozambico. E poi il raddoppio del Canale di Panama, la rivoluzione delle mega navi che trasportano gas naturale liquefatto (LNG), la lotta al cambiamento climatico, i nuovi mezzi di trasporto e il nuovo energy mix sostenibile. Nicholas Newman racconta perchè il gas naturale sarà il carburante del futuro…

(Cover photo tratta da MIT Mobile Experience Lab)

Nel 2014 il gas naturale rappresentava il 25 percento del consumo energetico mondiale. Il rapporto Energy Outlook 2035 di BP prevede che circa un terzo del probabile incremento della domanda mondiale verrà soddisfatto dal gas naturale, un altro terzo da petrolio e carbone e l’ultimo terzo da combustibili non fossili, rendendo il gas naturale il principale combustibile fossile del mix energetico. Questa crescita dell’importanza del gas deve molto alle sue caratteristiche intrinseche—è più pulito di petrolio e carbone, è disponibile in abbondanza ed è anche poco costoso.

Si prevede che il consumo mondiale di gas cresca da 120 trilioni di piedi cubici (tcf) nel 2012 a 203 tcf nel 2040. E si stima che i settori industriali, della produzione di energia elettrica e dei trasporti nel complesso rappresentino il 73 percento della crescita mondiale dei consumi di gas naturale, in particolare in India, Cina, Africa, Medio Oriente e Sudest Asiatico. In conseguenza della crescita dei redditi e del Pil si prevede un incremento significativo del settore dei trasporti, che assorbirà il 26 percento dei consumi energetici. È prevista una crescita della quota di mercato dei veicoli alimentati a gas naturale in Cina, Italia e America; le locomotive ferroviarie diesel verranno alimentate con gas naturale liquefatto (LNG). Nei trasporti marittimi il LNG ridurrà l’utilizzo dell’olio combustibile.

LEGGI ANCHE: Pregiudizi da sfatare sul gas di Amanda Saint

ThinkstockPhotos-86521407

La convenienza del gas

I sostenitori del gas citano le sue credenziali di compatibilità ambientali nella produzione di energia elettrica e nei trasporti e lo vedono come un combustibile ponte verso un futuro a basso tenore di carbonio. La sua convenienza economica e la sua abbondanza lo rendono il combustibile preferito nelle industrie ad alta intensità di energia come quelle chimiche, della plastica, dell’acciaio e tessili. I paesi che intendono incrementare rapidamente la produzione di elettricità vedono nel gas una opzione più economica e più veloce rispetto alle centrali alimentate a carbone, petrolio o gasolio. I governi, allarmati dallo scandalo “dieselgate” e dalla successiva ratifica dell’Accordo COP21 Agreement a Parigi, possono adottare politiche energetiche pulite fissando più rigidi standard di emissione al fine di limitare il cambiamento climatico. Il gas sarà il principale beneficiario di questi cambiamenti.

Il mercato del gas naturale

Le riserve mondiali dimostrate di gas naturale ammontavano l’anno scorso a 603 tcf, sufficienti a soddisfare circa 53 anni degli attuali ritmi di produzione. Le riserve sono cresciute in modo sostanziale nell’ultimo decennio grazie alla scoperta di importanti giacimenti offshore in Mozambico, Tanzania, Angola, Malesia e, soprattutto, all’enorme giacimento Zohr in Egitto. Inoltre non bisogna dimenticare l’esplorazione in corso dei giacimenti di shale gas in Nord America, in particolare l’immenso giacimento Marcellus. Per soddisfare l’incremento previsto della domanda di gas naturale, i produttori mondiali di gas incrementeranno l’estrazione di circa il 69 percento entro il 2040.

Shale gas

Lo Shale gas (gas di scisto) rappresenta circa il 10 percento dell’attuale produzione di gas. La prevista crescita del 5,6 percento all’anno porterà a un più che raddoppio della quota, che raggiungerà il 24 percento entro il 2035. Gli Stati Uniti rimarranno il principale produttore con i tre quarti della produzione totale mentre la rimanente produzione proviene dalle formazioni di scisti in Cina, Argentina e Algeria e dalla produzione di gas da sabbie compatte e di metano da carbone in Cina e in Canada.

LEGGI ANCHE: La centrale elettrica del Congo di Simona Manna

FormatFactory10Xbridge

Gas naturale liquefatto

La capacità di esportazione globale di LNG crescerà di 188 miliardi di metri cubi entro il 2021; la maggior parte proverrà da Australia e Stati Uniti con il completamento delle strutture di liquefazione negli Stati del Golfo. Le esportazioni di LNG e la riapertura del Canale di Panama ampliato offriranno ai produttori statunitensi di gas, attualmente sotto pressione, una soluzione alla saturazione del mercato. La prima nave gasiera destinata alla Cina in partenza dell’impianto statunitense di esportazione di Sabine Pass ha attraversato il Canale di Panama il 25 luglio. Molte altre ne seguiranno, dato che la rotta attraverso il Canale di Panama rende l’accesso al mercato asiatico più facile, economico e veloce. A livello mondiale la produzione di LNG è destinata a crescere, secondo Patricia Roche, consulente senior della società di engineering Mott MacDonald, “ci sono oltre 100 progetti di liquefazione in vari stadi di completamento” e le importanti nuove scoperte offshore in Mozambico, Tanzania e nel Mediterraneo orientale devono ancora arrivare allo stadio di decisione definitiva di investimento.

Il gas nella produzione di energia elettrica

Si prevede che la quota del gas naturale nella produzione di energia elettrica crescerà dall’attuale 22 percento al 28 percento nel 2040. Tuttavia nel caso la Cina dovesse replicare la rivoluzione energetica da scisti statunitense, il futuro del gas nella produzione di energia elettrica potrebbe essere ancora più roseo—il gas potrebbe diventare la principale fonte per la produzione di energia elettrica. Secondo il World Energy Outlook 2015 della IEA, l’India ospita un sesto della popolazione mondiale ma utilizza solo il 6 percento dell’energia mondiale. La crescita della popolazione, l’urbanizzazione e l’industrializzazione faranno sì che il settore elettrico quadruplichi le proprie dimensioni per tenere il passo con la domanda prevista di energia. Per soddisfare la crescita di tre volte delle dimensioni delle economie del Sudest Asiatico saranno necessari altri 400 GW di capacità di produzione di elettricità entro il 2040 di cui si prevede che il 40 percento verrà soddisfatto dal carbone.

Anche se la IEA prevede una diminuzione del gas naturale, è possibile che la scoperta di nuovi giacimenti nella regione e la convenienza del LNG incrementino la produzione di elettricità dal gas. BP prevede che l’Africa farà segnare la più rapida e maggiore crescita della domanda di energia—circa l’88 percento entro il 2035 on conseguenza della crescita della popolazione, dell’urbanizzazione e della volontà di incrementare i tassi di elettrificazione.

Secondo la società di consulenza strategica EY, solo 7 dei 48 paesi dell’Africa subsahariana hanno tassi di elettrificazione superiori al 50 percento mentre gli altri hanno attualmente una media di solo il 20 percento. McKinsey invece prevede che se ciascun paese dell’Africa subsahariana dovesse costruire abbastanza capacità per soddisfare la propria domanda interna, il gas potrebbe affiancarsi al carbone come fonte di energia dominante nella regione fornendo circa 700 TWh.

La produzione di energia elettrica dal gas è una opzione adatta ai paesi che hanno necessità di ampliare il proprio settore della produzione di elettricità grazie alla dispersione geografica dei giacimenti di gas scoperti, dei gasdotti e del commercio. Per i paesi privi di gasdotti l’interesse per la produzione di elettricità dal LNG è stimolata dalla crescente disponibilità di impianti di rigassificazione a basso costo, che facilitano l’importazione di LNG. Le centrali alimentate a gas naturale e LNG sono sufficientemente flessibili da bilanciare l’intermittenza delle crescenti produzioni locali di energia solare, eolica ed idroelettrica.

LEGGI ANCHE: La rivoluzione Marcellus di Mattia Ferraresi

fracking-well-1491b9bf9b4d5e5e

Il gas come carburante per i trasporti

Il settore dei trasporti è responsabile di una grossa fetta delle attuali emissioni di gas serra, che, se proseguisse il trend attuale, raddoppierebbe entro il 2050. Nella Unione Europea i trasporti su gomma sono responsabili del 20 percento delle emissioni di CO2. Sostituire benzina e gasolio con il gas naturale ridurrebbe il costo del carburante e l’inquinamento; questo trend è in corso. Sulle strade di tutto il mondo attualmente circolano quasi 15 milioni di veicoli alimentati con gas naturale. Cina è leader in questo campo con poco meno di 2 milioni di veicoli a gas che si prevede cresceranno a 5 milioni nel 2020. In Europa la leadership spetta all’Italia con quasi un milioni di veicoli a gas. Secondo l’International Energy Outlook 2016 della EIA, la quota del gas naturale come carburante per il trasporto su gomma crescerà dall’attuale circa 3 percento ad approssimativamente l’11 percento nel 2040, quando il 50 percento degli autobus, il 17 percento dei treni merci e il 15 percento dei camion saranno alimentati a gas naturale.

Veicoli stradali

Lo scandalo “dieselgate” insieme al recente riconoscimento dei pericoli per la salute dovrebbero fare sì che l’attenzione internazionale si concentri sulle emissioni dei veicoli e forse dare vita a nuovi standard di emissioni più stringenti. Anche il costo del barile di petrolio a 100 dollari è un incentivo allo sviluppo di veicoli che utilizzano qualcosa di diverso dalla benzina e porterebbe a un incremento della diffusione di automobili alimentate a gas naturale, idrogeno ed elettricità. I veicoli alimentati a gas naturale  generalmente emettono da 13 al 21 percento in meno di gas serra rispetto ai veicoli analoghi alimentati a benzina e gasolio.

I risparmi sono sostanziali. I vantaggi economici ed ambientali per le flotte di veicoli commerciali e i loro proprietari sono sostanziali considerando che il gas naturale costa 0,51 di dollaro al miglio, con un risparmio di circa il 37 percento rispetto al gasolio. L’adozione del gas naturale dal segmento mondiale dei camion, in particolare in Cina, India, Europa, Russia e Africa offre immensi risparmi e una riduzione significativa delle emissioni, e questa è una buona notizia per gli ambientalisti. L’IEA prevede che Cina e USA saranno responsabili nel 2035 della maggior parte del consumo di gas nel settore dei trasporti.

L'adozione del gas naturale nei trasporti offre risparmi immensi e una riduzione significativa delle emissioni

Ferrovie

Nel 2012 le sette maggiori ferrovie merci statunitensi hanno consumato nel complesso oltre 3,6 miliardi di galloni di gasolio, rappresentando il 7 percento dei consumi statunitensi totali. I vantaggi del passaggio a locomotive alimentate a gas sono immensi per il LNG con un risparmio del 40-60 percento per linea ferroviaria. GE ed Electro-Motive Diesel stanno attualmente collaborando con diverse operatori ferroviari allo sviluppo di motori LNG-diesel e sono in circolazione in tutto il Nord America prodotti sperimentali.

L’anno scorso la società ferroviaria statunitense Norfolk Southern ha acquisito una nuova flotta di eco-locomotive per sostituire il proprio intero parco di Chicago Yard. Finanziate il parte con 19 milioni concessi dal Congestion Mitigation & Air Quality Improvement Program statunitense, queste motrici da 3.000 cavalli sono dotate delle più recenti tecnologie per la riduzione delle emissioni di gasolio e utilizzeranno meno combustibile delle locomotive tradizionali.

Le locomotive a gas naturale

Trasporto marittimo

Anche il trasporto marittimo contribuisce in modo sostanziale all’inquinamento dato che la maggior parte delle navi e delle petroliere utilizzano olio combustibile pesante e gasolio, che è 2.700 volte più sporco del gasolio per autotrazione secondo Lief Miller, AD di Conservation NGO, Naturschutzbund Deutschland. Per mettere questo dato in prospettiva, nel periodo 2015-2016, la flotta mercantile mondiale era costituita da circa 50.420 navi, di cui un terzo (16.900) erano navi portarinfuse e solo 410 erano gasiere LNG. Il petrolio, che era la merce con il maggiore valore di mercato complessivo fino al crollo dei prezzi, era trasportato da circa 2.300 petroliere e provocava circa il 12 percento delle emissioni globali derivanti dal trasporto marittimo.

La rivoluzione del gas nei trasporti marittimi

L’introduzione di Aree di Controllo delle Emissioni nelle acque territoriali del Nord American ed europee ha portato all’adozione di carburanti a basso tenore di zolfo e ha incoraggiato il settore del trasporto marittimo a valutare navi a vela, alimentate a LNG, solari, a idrogeno e addirittura a batteria. Come carburante per il trasporto marittimo, LNG soddisfa molti degli standard di emissioni (SOx, NOx, PM e CO2) che verranno imposti nei prossimi anni. L’anno scorso c’erano poco meno di 100 navi alimentate a LNG in circolazione fra cui traghetti, navi per il cabotaggio e il pattugliamento marittimo nonché due portacontainer di proprietà statunitense che si ritiene siano le navi più pulite in quanto riducono del 97 percento le emissioni di zolfo. DNV GL, un fornitore indipendente di servizi di consulenza per il settori marittimo e dell’energia prevede che entro il 2020 il LNG possa alimentare circa 600 navi comprese grandi navi oceaniche. Il trend dell’utilizzo del LNG come combustibile marittimo è iniziato.

Il consenso degli esperti specializzati nella previsione dei trend energetici è che i paesi non appartenenti all’OCSE rappresenteranno la quota maggiore dell’incremento mondiale di consumo di energia in conseguenza della loro industrializzazione e dalla volontà di soddisfare le necessità della propria popolazione. Il gas naturale, lo shale gas, il LNG e il metano da carbone saranno i principali beneficiari di questa crescita della domanda, facilitata dalla crescita dell’offerta e dall’imposizione di politiche energetiche pulite sempre più rigide.

informazioni sull'autore
Nicholas Newman