Evoluzione Dello Stato Del Combustibile Stoccato Su Navi Alimentate A Gas Naturale Liquefatto

La continua attenzione verso la riduzione delle emissioni inquinanti dovute al traffico marittimo sta portando ad un sempre maggior interesse verso l´impiego del Gas Naturale Liquefatto (GNL) come combustibile navale. Lo stoccaggio in forma liquida richiede l´impiego di serbatoi criogenici nei quali il combustibile è soggetto ad una continua produzione di vapore (BOG) conseguente agli inevitabili flussi termici che attraversano le pareti dei serbatoi. I principali effetti della produzione di BOG sono la tendenza all´aumento della pressione nel serbatoio e la variazione della composizione del fluido stoccato. Conseguentemente, per il corretto dimensionamento e gestione del sistema di trattamento del combustibile è necessario poter prevedere le variazioni dello stato del combustibile stoccato e del quantitativo di BOG che deve essere estratto per consentire un opportuno controllo della pressione nel serbatoio. Nel presente lavoro vengono presentati i modelli di calcolo sviluppati per determinare: i) le variazioni della composizione e delle proprietà del GNL, trattato come fluido multicomponente in equilibrio liquido-vapore, ii) il tasso di produzione di BOG, e iii) l´evoluzione del methane number (potere anti-detonante) del combustibile. I modelli di calcolo sono stati applicati all´analisi di un caso realistico, ovvero l´evoluzione dello stato del combustibile stoccato su una nave mercantile di media stazza (33000 DWT), operante sulla rotta Dubai - Amburgo - Dubai e alimentata unicamente a GNL. I risultati evidenziano l´importanza della presente analisi, mettendo in luce significative variazioni della portata e delle proprietà del BOG estratto dal serbatoio durante il viaggio della nave. Inoltre la possibilità di predire le variazioni della composizione del combustibile ha permesso di analizzare l´evoluzione del suo methane number per due diverse composizioni iniziali del GNL e al variare del flusso termico attraverso le pareti del serbatoio.