Il gas naturale, sia in forma gassosa (gas naturale compresso - GNC) che liquida (gas naturale liquefatto -GNL), è uno dei carburanti alternativi più usati nel mondo per combattere l'inquinamento da traffico. Il GNL sta diventando il fuel di riferimento per il trasporto pesante e navale essendo, di fatto, la sola alternativa al diesel in un’ottica di decarbonizzazione del settore.
In una comparazione fra tutti i carburanti alternativi a quelli tradizionali, è importante valutare quale tra le opzioni disponibili è in grado di soddisfare contemporaneamente i diversi parametri che determinano le possibilità di successo (o di insuccesso) di una fonte energetica per i trasporti. Tra questi vanno considerati almeno:
1) Le "condizioni al contorno" (disponibilità delle fonti energetiche, bilancio energetico del Paese, implicazioni strategiche per il loro approvvigionamento, capacità e tempi di risposta alla domanda, costi richiesti al Paese per assicurarne lo sviluppo, ricadute economiche sull'economia, valenza nella diversificazione dell'approvvigionamento delle fonti energetiche, grado di indipendenza dai fornitori energetici ecc.);
2) Grado di soddisfacimento dei bisogni dei clienti;
3) Risparmio che può assicurare agli utilizzatori e all'economia nazionale;
4) Sicurezza d'uso;
5) Immediata disponibilità per sostenere la domanda;
6) Sostenibilità tecnica ed ambientale;
7) Sviluppo di una rete adeguata alle richieste di utenza.
Il gas naturale, alla luce dei precedenti punti di analisi, ha delle caratteristiche imbattibili che nessun altro sistema di alimentazione può vantare e che afferiscono sia a prerogative tecniche ed ambientali tipiche di questa fonte che a specificità del sistema di produzione e distribuzione italiano.
Dal punto di vista ambientale è la fonte fossile più pulita poiché tra i composti idrocarburici è l’unico che presenta una catena semplice, composta da un solo atomo di carbonio. Inoltre, può diventare immediatamente una fonte rinnovabile: il biometano, un gas rinnovabile prodotto da biomassa proveniente dai reflui o da scarti agricoli o alimentari, è del tutto simile come composizione al gas fossile ma ha un impatto ambientale addirittura negativo. Quando miscelati, le ricadute sull'ambiente sono del tutto positive (vedi fig. seguente con analisi well-to-wheel). Anche in un’ottica di life cycle assessment, il metano e, ancora di più, il biometano fanno registrare un impatto ambientale molto contenuto, al contrario di altre fonti energetiche che richiedono nella fase di produzione o di smaltimento l’utilizzo di metalli rari ad elevato impatto ambientale, come il litio, il cobalto, il nickel ed il manganese. Inoltre, per i Paesi il cui livello di sviluppo economico non permette politiche di investimenti pubblici sostanziosi in termini di incentivi all'acquisto dei veicoli e di investimenti in reti di rifornimento o distribuzione – dovendo quindi puntare solo sull'attrattività del carburante per i risparmi che può assicurare al consumatore - il gas naturale è la sola opzione immediatamente praticabile per la riduzione dell'inquinamento ambientale.
Emissioni Well-to-Wheel CNG/biometano
Fonte: manifesto Metano per Autotrazione Snam-FCA-Iveco, Elaborazione su dati DENA, JEC, PTCN
Dal punto di vista strategico, e con riferimento all’Italia, non vi sono particolari ostacoli né per quanto riguarda la disponibilità della materia prima fossile né per quanto riguarda la produzione di biometano. Gli impianti di biogas già installati nel nostro paese sono infatti in grado di produrre 2 miliardi di m3 di biometano: un volume più che sufficiente ad alimentare gli 1,3 milioni di NGVs (Natural Gas Vehicles) in circolazione che lo scorso anno hanno consumato 1,2 miliardi m3 di metano. Secondo recenti stime del CIB (Consorzio Italiano Biogas), considerato il trend di crescita dei NGVs fino al 2030, non ci sono problemi per assicurare la loro alimentazione con il biometano.
Dal punto di vista tecnico, come si deriva da molti anni di osservazione, il gas naturale in tutte le sue forme non è stato causa di incidenti nei veicoli che lo utilizzano a differenza di altre fonti energetiche che, per via di assemblaggi difettosi o per problemi di isolamento dei connettori, hanno dimostrato che possono costituire un rischio per l'utente. La tecnologia motoristica a gas è molto evoluta ed ha raggiunto livelli sofisticati di prestazioni tanto che, sempre con riferimento ad altre fonti di alimentazione, anche nei casi di temperature esterne estremamente alte o basse è in grado di assicurare la percorrenza dichiarata dai costruttori.
Dal punto di vista delle infrastrutture, la rete distributiva nazionale vanta 1.288 punti di rifornimento distribuiti anche sulle autostrade ed è in forte espansione (oltre 50 stazioni/anno) grazie all'imprenditoria privata che, senza gravare sullo Stato (e quindi sul cittadino) attraverso la richiesta di sovvenzioni per ampliare la rete, sta incrementando l'offerta di servizio. Fino ad ora lo sviluppo delle stazioni è avvenuto nelle vicinanze dei metanodotti; tuttavia, la forte di diffusione di quelle a GNL per il trasporto pesante - avendo la possibilità di rifornire anche veicoli CNG – ne consente la localizzazione anche in aree precedentemente valutate come non economicamente sostenibili. Nei prossimi mesi, inoltre, l'introduzione del self-service 24h darà un ulteriore impulso alla facilità di rifornimento.
Inoltre, se si guarda ai tempi di rifornimento, questi sono simili a quelli dei carburanti tradizionali. In 3 minuti si carica una quantità di GNC sufficiente a percorrere 400 Km reali, indipendentemente dalle condizioni ambientali, dalle caratteristiche orografiche del percorso, dal fatto di viaggiare di giorno o di notte o di mantenere acceso il condizionatore, e senza bisogno di limitare la velocità in autostrada a max 110 Km/ora.
Per quanto riguarda le bombole necessarie per il rifornimento, ritenute per molto tempo un elemento a sfavore della diffusione del gas nei trasporti a causa del loro peso, merita rilevare come la tecnologia attuale, che utilizza materiali compositi, richiede di "aggiungere" al peso del veicolo solo 0,14 Kg per ogni KWh di energia immagazzinata. Si tratta di un valore contenuto ed almeno 100 volte inferiore rispetto al peso necessario per immagazzinare a bordo l'energia necessaria a far muovere veicoli con alimentazioni oggi ritenute più smart. Non ci sono vincoli di durata delle bombole dovuti alla carica rapida e non ci sono pericoli di innesco di una reazione incontrollabile che può portare all'incendio se si dovessero superare i 70 °C.
Stato dell’arte di un settore in forte crescita
Attualmente, a livello mondiale, circolano oltre 25.000.000 di veicoli alimentati a gas naturale e si contano oltre 30.000 stazioni di rifornimento. Il primo paese al mondo per NGVs circolanti è la Cina con quasi 6.000.000 di veicoli, paese che sta registrando un continuo incremento anche nell'uso del GNL per il trasporto pesante. Al di là dei mercati "storici" (Iran, India, Pakistan, Argentina, Brasile) dove il problema della riduzione dell'inquinamento è particolarmente sentito, ci sono molti nuovi mercati emergenti che stanno dimostrando trend di crescita dei NGVs estremamente interessante (Messico, Russia, Romania ad esempio).
L'Italia è il sesto Paese al mondo, con un parco circolante che si aggira intorno a 1.300.000 NGVs – pari al 97% del parco NGVs europeo (fonte: NGV Italy) - ed è considerata leader nell'uso del gas naturale per autotrazione poiché si calcola che il 65% della tecnologia installata nel mondo sia Made in Italy. Nel nostro Paese, il settore dei trasporti legato al gas naturale rappresenta un assoluto punto di riferimento dell'economia, con un giro d'affari di 1,7 miliardi di euro e 20.000 addetti. Per il futuro, le prospettive di sviluppo per i veicoli leggeri sono molto buone: si ritiene che al 2025 possano circolare in Italia almeno 2.500.000 NGVs, con un consumo di 4 miliardi di m3 di gas naturale, serviti da almeno 2.000 stazioni di rifornimento. Il gas naturale sta diventando il carburante di riferimento anche nel trasporto pubblico: nel 2017 il 20% dei bus era alimentato a gas naturale, percentuale che ci si attende possa aumentare al 50% entro il 2020 e all’80% entro il 2025.
% di Bus a gas naturale in Italia
Fonte: Elaborazioni su dati NGV Italy
Uno sviluppo ancora superiore è atteso per i veicoli alimentati a GNL adibiti al trasporto pesante.
Numero di camion alimentati a GNL in Italia
Fonte: Elaborazioni su dati NGV Italy
Anche a livello comunitario, le previsioni indicano un interessante trend di sviluppo: in Europa si prevede che i veicoli privati a gas naturale possano rappresentare nel 2030 il 13% del mercato, i veicoli pesanti il 20% e i bus il 34 %.
Mercato del gas naturale nei trasporti: previsione per l’Europa al 2030
Fonte: NGVA Europe
