Studio di un sistema di recupero del gas di boil-off da serbatoi LNG per veicoli stradali

L’evaporazione del gas (Boil-Off) all’interno dei serbatoi criogenici è un fenomeno del tutto normale, ed avviene a causa del calore trasmesso dall’esterno verso il prodotto stoccato all’interno. Sulle LNG carriers e nei serbatoi di superficie la gestione del gas da boil-off (BOG) è stata ottimizzata, ma non si può dire lo stesso però per i serbatoi criogenici montati sugli autoveicoli. In questo caso il BOG viene completamente immesso in atmosfera, creando un danno ambientale, energetico ed economico. Ambientale perché il metano (maggior componente del BOG) è un gas serra estremamente dannoso; energetico, perchè la perdita energetica corrispondente sarebbe di 13.89 kWh per ogni chilogrammo di BOG immesso in atmosfera; economico in quanto il BOG sfiatato rappresenta una perdita netta in termini di autonomia su strada dell’automezzo. Benché attualmente questo problema possa essere trascurato per via della piccolissima quota di veicoli LNG presenti sulle strade mondiali, ben presto però, nell’ottica di un trasporto sostenibile, si assisterà ad un rapido aumento di questi mezzi di trasporto, di conseguenza, prima o poi il problema dovrà essere affrontato. Lo scopo di questo elaborato, dunque, è quello di studiare i componenti principali (compressore, scambiatore di calore e bombola di recupero) di un sistema di recupero del gas da Boil-Off, che verrà montato su veicoli stradali alimentati ad LNG. Dopo aver selezionato un potenziale compressore utilizzabile, sono state analizzate due possibili configurazioni del sistema: nella prima è stato considerato un singolo scambiatore di calore; nella seconda, invece, sono stati presi in considerazione due scambiatori, uno dei quali posto tra il primo e il secondo stadio di compressione, in modo da effettuare un’inter-refrigerazione. Infine, in accordo con i risultati delle analisi, è stata effettuata un’analisi energetica per capire se l’installazione di tale sistema sul veicolo fosse conveniente o meno.