Il nemico silenzioso del clima
LE EMISSIONI DI METANO
Perdita di metano presso un impianto REMI nei pressi di Troina in Sicilia documentate da Legambiente e CATF
A livello globale le emissioni di metano riguardano prevalentemente tre settori: energia, agricoltura e allevamenti, e rifiuti. Grazie a politiche mirate in questi settori è possibile ridurre tali emissioni del 45% entro il 2030 incidendo sugli obiettivi climatici al 2040 per 0,3°C. Il solo settore energetico può incidere, invece, per 0,1°C circa, pari a 6,5% dell’obiettivo di contenimento a 1,5°C.
Il metano è responsabile per circa il 30% dell’aumento delle temperature globali dalla rivoluzione industriale. Sono due le caratteristiche principali di questo gas: ha una vita in atmosfera molto più breve di quella dell’anidride carbonica, ed ha un effetto climalterante fino ad 86 volte più potente dell’anidride carbonica nei primi venti anni.
Essendo il potenziale di riscaldamento globale (GWP) del metano molto più potente sul breve periodo, un aumento o una riduzione delle emissioni può comportare una rapida accelerata o una brusca frenata del cambiamento climatico.
Considerando le emissioni dell’intera filiera delle fossili, in un orizzonte temporale di 20 anni, invece che di 100, le emissioni climalteranti derivanti dall’uso di gas fossile se paragonate a quelle derivanti dall’uso del carbone possono essere tra il 55% e il 66% maggiori, eliminando completamente il vantaggio emissivo dato dalla ridotta quantità di anidride carbonica emessa al momento della combustione del gas, e contribuendo quindi ad un ulteriore aggravarsi della crisi climatica.
Il settore energetico fossile è quello con il maggiore potenziale di mitigazione delle emissioni di metano entro il 2030. Inoltre, prendendo come prezzo di riferimento la media dal 2017 al 2021, circa il 40% delle emissioni dal settore oil and gas potrebbero essere evitate senza costi netti grazie al recupero del metano non sprecato.
Emissioni di metano presso la Centrale di Compressione di Melizzano documentate da Legambiente e Clean Air Task Force
Le emissioni in Italia e nei Paesi fornitori di gas
L’Agenzia Internazionale dell’Energia ha elaborato alcune stime che mirano a quantificare il metano emesso a livello globale e nei singoli Paesi, stime che spesso discordano rispetto ai dati comunicati dai singoli governi. Considerando che l’Italia importa più del 90% del gas che consuma, nel quantificare le emissioni di metano delle quali essa è responsabile direttamente e indirettamente è opportuno considerare anche i Paesi fornitori. Pertanto, si riportano le stime dell’IEA sull’Italia e di alcuni dei principali fornitori di gas.
- ITALIA
- ALGERIA
- LIBIA
- RUSSIA
- AZERBAIJAN
- QATAR
- NORVEGIA
- OLANDA
- EGITTO
- USA
Fonte: IEA (2023), Methane Tracker, https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/methane-tracker
Le perdite di metano
Perdita presso il Terminale di ricevimento del Greenstream a Gela documentata da Legambiente e CATF
Lungo la filiera delle fossili possono verificarsi delle perdite di metano, ovvero tutte quelle emissioni legate a guasti, malfunzionamenti della componentistica, o cattiva manutenzione. Tra le principali criticità c’è proprio la mancanza di obblighi stringenti di monitoraggio, misurazione, rilevamento e riparazione di perdite da parte delle compagnie operatrici in tutto il mondo, ma anche in Italia ed in Europa. Nel 2022, ad esempio, l’UNFCCC ha contabilizzato 76,6 milioni di tonnellate di metano emesso dal settore energetico mentre le stime dell’IEA, per lo stesso anno, sono pari a 133,4 milioni. Non a caso ad oggi ci sono grandi discrepanze di dati e la maggior parte delle misurazioni non vengono effettuate in maniera diretta ma sono delle stime calcolate sui valori di emissività delle singole componenti della filiera del gas.
Seppur in Italia le stime elaborate dall’IEA non si discostino di molto dai dati ufficiali comunicati da ISPRA, è pur vero che alcune inchieste condotte sulle infrastrutture a gas hanno portato alla luce numerose criticità, tra cui uno stato generale delle infrastrutture caratterizzate da scarsa manutenzione, un massiccio utilizzo di pratiche di venting e la mancanza di dati pubblici su tutti gli operatori del settore e su tutti gli impianti di propria competenza. Si pensi che alcune stime quantificano le emissioni di metano nelle infrastrutture per l’importazione di gas verso l’Italia in 3,2 – 3,9 miliardi di metri cubi di gas l’anno, numeri simili alla produzione nazionale di gas o all’aumento di importazioni previsto da nuovi accordi con paesi come l’Algeria.
Le soluzioni
Monitoraggio, report e verifica (MRV)
Introduzione di norme che obblighino le imprese, in Italia e dai Paesi fornitori, a misurare e comunicare i dati almeno una volta l’anno ad un soggetto competente che si occupi di ricostruire un quadro generale e rendendoli pubblici.
Programmi di rilevamento e riparazione perdite (LDAR)
Trattandosi di perdite che non possono essere previste l’unico modo di contenere al minimo gli sprechi di gas è condurre frequenti attività di rilevamento e riparazione. I parametri che permettono alle attività di rilevamento e riparazione perdite di essere realmente efficaci sono:
Tempi e
modalità
l’introduzione di criteri, modalità e standard tecnologici relativi alle attività di rilevamento e riparazione perdite condotte dagli operatori. Per questa ragione servono norme specifiche che indichino i tempi di riparazione e le modalità di controllo da parte di un ente statale.
Frequenza
mensile
programmi LDAR in tutti gli impianti della filiera del gas, del carbone e del petrolio con frequenza mensile. Infatti, secondo la US EPA, attività del genere condotte mensilmente garantiscono una riduzione delle emissioni del 90%. Diversamente se condotte con frequenza trimestrale garantirebbero una riduzione dell’80% e ogni sei mesi del 67%.
Riparare ogni perdita
la riparazione rapida di ogni perdita indipendentemente dalla sua entità. Per esempio, attraverso una termocamera per la rilevazione ottica di gas si possono identificare anche le perdite più piccole e procedere alla riparazione senza necessariamente dover quantificazione la perdita.
Venting e flaring
Emissioni di metano presso il terminale di ricevimento del Greenstream a Gela in Sicilia documentate da Legambiente e CATF
Il problema
Il flaring e il venting sono due pratiche di rilascio volontario di metano adottate, spesso in modo improprio, in impianti industriali ed energetici per ragioni di manutenzione, di sicurezza o per altre necessità legate al funzionamento della struttura.
Flaring
Il gas fossile al momento del rilascio viene bruciato in un’apposita torcia, emettendo anidride carbonica. In questo caso si tratta di gas considerato “indesiderato” che si incontra durante i processi di lavorazione ed è ritenuto troppo costoso da trattare ed elaborare. Nel 2022 sarebbero stati bruciati, a livello mondiale, circa 138,5 miliardi di metri cubi di metano, pari a più del doppio dei consumi di gas in Italia nello stesso anno.
Venting
Il metano viene sfiatato e rilasciato direttamente in atmosfera volontariamente. Le pratiche di venting di routine rappresentano uno dei principali fattori di emissioni di metano nel settore energetico e con le attuali tecnologie potrebbero essere abolite, ricorrendo nei soli casi emergenziali al flaring, con il quale attraverso la combustione del gas viene emessa anidride carbonica anziché metano riducendo pertanto l’effetto climalterante.
Le soluzioni
Le alternative al gas flaring e al venting esistono, e includono la reiniezione e l’utilizzo in sito, e dovrebbero essere applicate non solo sul territorio nazionale e comunitario, ma anche da tutti i paesi dai quali l’Italia e l’Europa importano gas e petrolio. La componentistica per il venting, per esempio, si potrebbe sostituire con delle alternative che evitano il rilascio diretto in atmosfera. Nei casi in cui non ci sono alternative dovrebbero essere definiti degli standard di efficienza specifici e si dovrebbe preferire il flaring, adottando questa pratica nei soli casi emergenziali.
Le emissioni delle importazioni di gas e petrolio
Il problema
Secondo la Commissione Europea, tra il 75 e il 90% delle emissioni di metano associate con i consumi energetici in Europa si verificano al di fuori dei confini comunitari, ovvero lungo le infrastrutture legate alla produzione e importazione. Ciò avviene perché la maggior parte delle fonti fossili che consumiamo spesso viaggiano per migliaia di chilometri prima entrare in Europa. Pertanto, affrontare il problema delle emissioni di metano senza tenere in considerazione ciò che avviene lungo l’intera filiera rischia di rivelarsi una scelta miope e non in grado di affrontare concretamente il problema.
Secondo alcune stime le infrastrutture per le importazioni disperderebbero, prima ancora che il gas tocchi suolo italiano, tra i 3,2 e i 3,9 mld di metri cubi di gas. Secondo uno studio di Capterio, in Nord Africa, recuperando il gas fossile sprecato tra flaring, venting e perdite in un anno, l’Unione Europea avrebbe potuto recuperare nel giro di 12-24 mesi circa il 15% del gas importato dalla Russia rispetto ai livelli precedenti al 2022. Solamente in Algeria e Libia, verrebbero sprecati circa 18,5 miliardi di metri cubi di gas ogni anno.
Le soluzioni
Sarebbe opportuno applicare le varie misure di MRV, LDAR e divieti al venting e flaring, all’intera filiera anche al di fuori dei confini comunitari attraverso degli standard sulle importazioni da applicare al più tardi entro il 2025. Di fianco a questo, interventi di cooperazione con i Paesi produttori volti a ridurre gli sprechi di gas piuttosto che finanziare nuove trivellazioni.
Pozzi inattivi e miniere abbandonate
Il problema
Parte delle emissioni di metano legate al settore energetico provengono da pozzi di idrocarburi inattivi e miniere abbandonate. Infatti, questi siti, seppur inattivi, continuano ad emettere metano per diversi anni se non bonificati.
Le soluzioni
Per poter capire quanto metano viene effettivamente emesso da questi pozzi, con l’obiettivo di bonificare definitivamente questi siti sarebbe necessario attivare, al più presto un piano di azione che preveda attività di censimento, misurazione delle emissioni, invio di reportistica ad un Ente competente e definitiva bonifica, dove dalla misurazione alla definitiva risoluzione del problema non dovrebbero trascorrere più di dodici mesi.
Gli strumenti di rilevamento delle emissioni di metano
Le attuali quantificazioni di rado si basano su misurazioni dirette, anzi il più delle volte arrivano da stime elaborate in differenti modalità. Molte di queste stime si basano sui fattori di emissività delle varie componenti della filiera prese in considerazione, permettendo così di avere un quadro generale ma non necessariamente accurato, sull’entità del problema. Tuttavia, oggi esistono diverse tecnologie in grado di individuare, e talvolta quantificare, le emissioni di metano negli impianti energetici. Ognuna di esse ha le proprie specificità in base al tipo di strumento del quale si ha bisogno; pertanto, l’integrazione di vari strumenti può essere una delle modalità più efficaci di condurre attività di rilevamento e riparazione perdite e per monitorare impianti in tempi rapidi e con precisione.
I satelliti
PRO
Le attuali tecnologie satellitari permettono di identificare e quantificare le emissioni totali da perdite di grandi dimensioni in grandi aree, ma anche in alcuni casi emissioni più piccole. Si rivelano ottimi strumenti per fornire dati sulle emissioni totali di metano in ampie regioni all’interno di periodi definiti di tempo, permettendo di avere una panoramica sullo stato delle emissioni globali di metano.
CONTRO
Le tecnologie satellitari possono faticare a fornire dei dati in alcune aree specifiche come montagne, aree nevose o coperte da ghiaccio e alte latitudini in generale. Inoltre, possono trovare delle difficoltà in caso di nuvole compromettendo delle analisi dettagliate in alcune aree del pianeta e in alcuni periodi dell’anno. Solo di recente si è iniziato a condurre monitoraggi sulle aree offshore e sussistono ancora grandi margini di incertezza. Infine, faticano ad individuare perdite specifiche o venting all’interno delle infrastrutture e non sempre riescono ad invidiare basse concentrazioni di idrocarburi.
Termocamere
PRO
Le termocamere per la rilevazione ottica di gas sono strumenti usati nel settore del gas e del petrolio per individuare emissioni di vario genere, tra cui quelle di metano. Questa strumentazione permette di rendere visibili e registrabili le emissioni che altrimenti non sarebbero visibili ad occhio nudo comprese le emissioni più piccole e, per emissioni di grandi dimensioni, anche da lunghe distanze.
CONTRO
Rispetto ad altri strumenti, tuttavia, ci sono dei limiti. In primo luogo, questa tecnologia non permette di quantificare la perdita. Inoltre, è necessario che ci siano delle condizioni atmosferiche ottimali, con una differenza di almeno 2°C di temperatura tra l’emissione e la superfice di sottofondo. La presenza di pioggia, neve o nebbia può rendere più complessa l’identificazione delle perdite, così come la distanza dal punto di monitoraggio. Nonostante riesca ad individuare anche le emissioni più piccole, non è detto che se un’emissione non compare nella termocamera non sia effettivamente presente. Potrebbe non comparire perché non vengono soddisfatte alcune delle condizioni necessarie ad un utilizzo ottimale dello strumento. Per tutte queste ragioni, per l’identificazione di una emissione e per confermare che si tratti effettivamente di metano è necessario un tecnico certificato la cui esperienza può essere determinante.
Rilevatori di gas
PRO
I rilevatori di gas sono degli strumenti che possono permettere di monitorare in tempo reale la concentrazione di metano nell’aria quantificandolo. Questi strumenti possono garantire un’ottima precisione nella quantificazione di emissioni di metano specifiche permettendo in molti casi di individuare le perdite anche da lunghe distanze in base alla sensibilità dello strumento.
CONTRO
Tuttavia, anche i rilevatori presentano dei limiti. La sensibilità dello strumento può influire sia sull’accuratezza della quantificazione che sulla distanza dalla quale il monitoraggio deve essere effettuato.