Per molti anni, il gas di petrolio liquefatto (GPL) è stato utilizzato come combustibile nell'industria automobilistica. Oltre a ciò, viene utilizzato anche per riscaldamento o per cucinare, ad esempio per grill a gas o fornelli da campeggio. Tuttavia, sulle navi viene utilizzato gas naturale liquefatto (GNL) oltre ai carburanti convenzionali come l'HFO (olio combustibile pesante). A differenza del GNL HFO è l'alternativa pulita.
Ma il GNL comporta una serie di sfide tecniche: in condizioni di pressione atmosferica si liquefa solo a -161 °C e rende quindi il trasporto e lo stoccaggio più impegnativi. Il GPL costituisce invece un'alternativa interessante, poiché si liquefa già a circa -20 °C. Ecco perché l'intera infrastruttura di stoccaggio e pompaggio del GPL è molto più semplice rispetto al GNL, un fattore che rappresenta un grande vantaggio, soprattutto in mare aperto.
Le pompe a membrana triplex LEWA sono una soluzione robusta per l'uso come pompe di carburante GPL nei motori marini. È particolarmente interessante che queste pompe siano universalmente utilizzabili e possano essere utilizzate senza modifiche per altri futuri carburanti alternativi come metanolo o ammoniaca.
Le pompe a membrana di processo triplex LEWA offrono numerosi vantaggi come pompe di carburante per GPL nei motori marini:
Le navi che trasportano carichi pesanti sono spesso alimentate da olio combustibile pesante.
Per alimentare il motore, l'olio deve essere riscaldato prima di essere iniettato nei cilindri. Durante la combustione nel motore, potrebbero formarsi composti tossici di fuliggine e zolfo, che sono visibili come pennacchi di fumo da grigio a nero sopra la nave.
Tuttavia, dal 2020 non sarà più consentito alle navi che viaggiano con HFO di entrare nelle cosiddette ECA (Aree di controllo delle emissioni). Queste zone non sono state introdotte da molti stati al fine di ridurre significativamente l'onere delle emissioni sulla popolazione a causa del traffico marittimo. Inoltre, l'IMO (International Marine Organization) ha introdotto limiti drastici per le navi che si applicheranno dal 2020.
Questi limiti non possono essere raggiunti dalle navi in modalità HFO o solo con notevoli spese di retrofit. Una misura efficace per ridurre le emissioni tossiche è l'uso di motori a doppia alimentazione che sono stati sviluppati dall'inizio di questo millennio e che possono alternativamente bruciare olio combustibile pesante o gas, come GNL o GPL. I motori alimentati a GNL si conformano facilmente ai limiti e possono quindi entrare nelle ECA. Il GNL viene immagazzinato e trasportato sulla nave allo stato liquido.
Poiché il GNL è liquido a normali condizioni di pressione ad una temperatura di -160 °C, il raffreddamento, la refrigerazione e il processo di pompaggio effettivo sono molto costosi.
Ciò si riferisce soprattutto ai serbatoi, alle tubazioni e alle pompe altamente isolati, che devono essere tutti progettati per condizioni criogeniche. Ulteriori complessità derivano dalla progettazione ridondante dei sistemi e dall'elevata pressione di iniezione di 300 bar, per la quale devono essere dimensionati tubi e pompe. Il GPL è molto più facile da estrarre e gestire: si accumula durante l'esplorazione di petrolio e gas e nei processi di raffineria. È costituito principalmente da una miscela di propano e butano. In condizioni di pressione normale si liquefa a circa -20 °C. Pertanto, il GPL può essere trasportato, immagazzinato e raffreddato molto più facilmente. Inoltre, a causa del contenuto di carbonio inferiore rispetto all'olio pesante, la combustione produce circa il 10% in meno di CO2.
La tecnologia della pompa in uso può essere molto più semplice rispetto al GNL a causa della temperatura significativamente più alta. Non è necessaria un'elaborata tecnologia criogenica e per il GPL è possibile utilizzare pompe a membrana di processo robuste e comprovate.
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