DELTA TERMICO E CLORO ATTIVO NELLE ACQUE DI PROCESSO DEI TERMINALI DI RIGASSIFICAZIONE OFFSHORE

    Descrizione 1
    Data aggiornamento scheda
    Autori

    Stefano Bataloni, Giuseppe Trinchera, Claudia Virno Lamberti, Silvia Ceracchi

    Abstract
    Grafici interattivi
    Abstract

    I terminali di rigassificazione trasformano il gas naturale liquefatto (GNL) trasportato via mare in gas naturale (GN) che viene poi immesso nella rete di distribuzione nazionale. Nel caso dei terminali situati in ambiente marino, l’acqua marina può essere impiegata nel processo di rigassificazione in quanto cede calore al gas liquefatto per riportarlo nella fase gassosa. L’acqua utilizzata viene, successivamente, reimmessa in mare dopo aver subito una riduzione di temperatura (delta termico negativo) e dopo essere stata trattata con cloro quale agente antivegetativo. Il principale impatto sull’ambiente che può verificarsi in fase di attività dei rigassificatori a mare è correlato, pertanto, allo scarico di queste acque di scambio termico, fredde e clorate.

    In Italia, i primi terminali offshore a essere entrati in esercizio e per i quali si dispone di serie storiche di dati sulle acque di processo utili alla valutazione della pressione ambientale esercitata da queste strutture sono i rigassificatori posti al largo di Porto Viro e di Livorno.

    Per entrambi i terminali, nel periodo 2014-2024, l’andamento del delta termico è risultato strettamente correlato alla quantità di GN immesso nella rete, con valori assoluti maggiori e di segno negativo (circa -4°C) negli anni in cui la quantità di GN prodotto è stata maggiore, presentando comunque valori sempre entro i limiti riportati nei relativi decreti autorizzativi. Anche la quantità di cloro contenuto nelle acque di processo scaricate in mare ha mostrato una buona correlazione con la quantità di GN immesso in rete, con valori compresi nell’intervallo 10-50 tonnellate/anno per il terminale di Porto Viro, a fronte di un quantitativo di GN immesso in rete compreso tra i 4 e i 9 miliardi di standard metri cubi (Smc), e compresi nell’intervallo 0,5-2,5 tonnellate/anno per il terminale di Livorno, a fronte di un quantitativo di GN immesso in rete compreso tra 1 e i 4 miliardi di Smc; in entrambi i casi, il rilascio di cloro nell’acqua di processo scaricata in mare è sempre stato conforme ai limiti imposti dalla normativa vigente e dalle autorizzazioni all’esercizio.

    Descrizione

    Il gas naturale costituisce una delle fonti di energia più utilizzata al mondo e il suo approvvigionamento, anche per l’Italia, riveste un ruolo cruciale nel sistema energetico, al fine di garantire una fornitura stabile, sicura ed efficiente per la produzione di energia elettrica e calore sia per i consumi domestici sia per l’uso industriale. La domanda del gas in Italia è coperta solo in minima parte dalla produzione nazionale e per la maggioranza dalle importazioni, che avvengono attraverso gasdotti (sotto forma gassosa) e trasporto con navi metaniere (sotto forma liquida). Il gas trasportato in forma liquida è trasformato in forma gassosa attraverso un processo di rigassificazione che, in ambito marino, può avvenire attraverso lo scambio termico con l’acqua di mare; tale processo comporta la produzione e poi il rilascio in mare di acque fredde e clorate.

    In Italia sono in esercizio quattro terminali di rigassificazione in ambito marino: tre di essi sono localizzati in ambiente offshore, rispettivamente il Terminale della Adriatic Liquified Natural Gas (ALNG) di tipo Gravity Based Structure (GBS) posto davanti le coste di Porto Viro (RO), il terminale della Offshore LNG Toscana (OLT) di tipo Floating Storage and Regasification Unit (FSRU) ubicato davanti le coste di Livorno e il terminale della Società Nazionale Metanodotti (SNAM) di tipo FSRU davanti le coste di Ravenna, mentre il quarto il terminale, sempre della SNAM, e di tipo FSRU ed è localizzato nel porto di Piombino (LI).

    L’esercizio di questi terminali è consentito in virtù di Decreti autorizzativi (Autorizzazione Integrata Ambientale-AIA, Valutazione di Impatto Ambientale-VIA e Autorizzazione Unica-AU), rilasciati ai sensi del D.Lgs. 152/2006, i quali prevedono l’esecuzione di specifici monitoraggi ambientali e stabiliscono limiti di riferimento per il delta termico delle acque di processo e la quantità di cloro scaricato in mare. Il delta termico rappresenta la differenza di temperatura tra l’acqua prelevata dall’ambiente marino, utilizzata per il processo di rigassificazione, e l’acqua successivamente scaricata a mare; il cloro (in particolare la frazione detta “attiva”, rappresentata da cloro non chimicamente ancora legato ad altre molecole e pertanto con altissime capacità ossidanti e di disinfettanti) viene addizionato alle acque di processo a scopo antivegetativo.

    Questi due parametri rappresentano, quindi, indicatori utili a descrivere le pressioni sull’ambiente marino, connesse all’esercizio dei rigassificatori a mare. Per i terminali ALNG di Porto Viro e OLT di Livorno si dispongono di dati sufficienti per valutare tale pressione, essendo i due terminali , di Ravenna e di Piombino, entrati in esercizio solo di recente (tra il 2023 e il 2025).

    Per il terminale ALNG di Porto Viro i limiti di riferimento per il delta termico e la quantità di cloro nelle acque di processo fissati dai decreti autorizzativi sono pari, rispettivamente, a -4,6°C (medio annuale) e a 0,2 mg/l (limite triorario), mentre per il terminale OLT sono pari, rispettivamente a -6,0°C (limite orario) e a 3,6 tonnellate/anno.

    Scopo

    Fornire dati e informazioni sulle pressioni esercitate sull’ambiente marino derivanti dall’operatività dei terminali di rigassificazione, anche in relazione al quantitativo di gas naturale immesso in rete.

     

     

    Rilevanza
    È di portata nazionale oppure applicabile a temi ambientali a livello regionale ma di significato nazionale
    È in grado di descrivere la tendenza senza necessariamente fornire una valutazione della stessa.
    È semplice, facile da interpretare.
    È sensibile ai cambiamenti che si verificano nell'ambiente e/o nelle attività umane
    Fornisce un quadro rappresentativo delle condizioni ambientali, delle pressioni sull'ambiente e delle risposte della società.
    Solidità
    È ben fondato sul piano tecnico e scientifico.
    Presenta affidabilità e attendibilità dei metodi di misurazione e raccolta dei dati
    Comparabilità nel tempo
    Comparabilità nello spazio
    Misurabilità (dati)
    Adeguatamente documentati e di fonte nota
    Aggiornati a intervalli regolari e con procedure affidabili
    Facilmente disponibili o resi disponibili a fronte di un ragionevole rapporto costi/benefici
    Un’ “idonea” copertura temporale
    Principali riferimenti normativi e obiettivi

    D.Lgs. 152/2006, Decreti autorizzativi VIA e Decreti autorizzativi AIA.

    DPSIR
    Pressione
    Tipologia indicatore
    Descrittivo (A)
    Riferimenti bibliografici
    • Linee guida SNPA 53/2024. Linee guida per la verifica degli eventuali impatti sull’ambiente marino dei terminali di rigassificazione e gasdotti di collegamento. IBN 978-88-448-1230-0, ottobre 2024.
    • Virno Lamberti C., Gabellini M., Maggi C., Nonnis O., Manfra L., Ceracchi S., Trabucco B., Moltedo G., Onorati F., Franceschini G., Di Mento R., 2013. An environmental monitoring plan for the construction and operation of a marine terminal for regasifying Liquefied Natural Gas (LNG) in the North Adriatic Sea C. Book: “Mediterranean Sea: Ecosystems, Economic Importance and Environmental Threats”, Ed. Terrence B. Hughes, 2013, Nova Science Publisher, Inc.
    • Virno Lamberti C., Tomassetti P., Ceracchi S. and Gabellini M, 2020. Water Column Study in the Monitoring Plan of the First Italian Offshore LNG Terminal. Int. J. Environ. Sci. Nat. Res. 2020; 26 (3): 556187. DOI:10.19080/IJESNR.2020.26.556187.
    Limitazioni

    L'indicatore, al momento, non fornisce informazioni su tutti i terminali di rigassificazione a mare presenti in Italia ma solo su quelli che hanno una base dati consolidata, in relazione dell’avvio della fase di esercizio.

    Ulteriori azioni

    Con l’avvio della fase di esercizio anche per i Terminali FSRU di Piombino e di Ravenna, potranno essere utilizzati anche i dati relativi a queste infrastrutture energetiche, ampliando la copertura spaziale dell’indicatore.

    Accessibilità dei dati di base
    Copertura spaziale

    Regionale (Mare Adriatico e Mar Tirreno)

    Copertura temporale

    2014-2024

    Descrizione della metodologia di elaborazione

    Per ciascun anno del periodo considerato, a partire dai dati medi mensili forniti dalle Società proprietarie dei terminali di rigassificazione, sono state calcolate le medie annuali del delta termico (espresso in °C e riferito alla temperatura delle acque marine prelevate dal terminale) delle acque di processo scaricate in mare. Il dato cumulativo annuale della quantità di gas naturale immesso in rete (espresso in miliardi di Smc) e di cloro attivo nelle acque di processo (espresso in tonnellate) è stato acquisito dalle Società e rappresentato tal quale.

    Periodicità di aggiornamento
    Annuale
    Qualità dell'informazione

    L’indicatore fornisce un quadro rappresentativo della pressione sull’ambiente legata all’esercizio dei terminali di rigassificazione, descrivendo il trend della quantità annuale di cloro e dei valori medi di delta termico dello scarico delle acque di scambio termico dei terminali in oggetto in relazione ai limiti di riferimento per tali parametri fissati dai decreti autorizzativi all’esercizio. I dati su cui si basa l’indicatore, provengono da fonte nota e sono resi disponibili a fronte di un ragionevole rapporto costi/benefici. L’indicatore, ben fondato in termini tecnici, consente la comparabilità nel tempo e nello spazio.

    Stato
    Buono
    Trend
    Stabile
    Valutazione/descrizione dello stato

    Il terminale di Porto Viro, nel 2024, ha immesso in rete 8,72 mld Smc di gas naturale (Tabella 1), valore in lieve aumento rispetto all’anno precedente, a fronte del quale il delta termico medio dell’acqua di processo scaricata in mare è risultato pari a -3,9 °C, in lieve diminuzione rispetto al 2023 e comunque inferiore al limite di riferimento. In relazione all’incremento del processo di rigassificazione dell’ultimo biennio anche la quantità di cloro attivo è salita nel 2024, rispetto alla precedente rilevazione, a 48,4 tonnellate.

    Il terminale di Livorno, invece, nel 2024 è andato incontro a una riduzione del processo di rigassificazione, per questo motivo ha immesso in rete 1,08 mld Smc di gas naturale (Tabella 2), valore in netta diminuzione rispetto all’anno precedente; tuttavia il delta termico medio dell’acqua di processo scaricata in mare è risultato pari a -3,6 °C, rimasto pressoché invariato rispetto al 2023; la quantità di cloro attivo nel 2024 è pertanto scesa, rispetto al precedente anno, al valore di 0,7 tonnellate, ben al di sotto del limite di riferimento.

    Lo stato della pressione esercitata sull’ambiente marino da entrambe i terminali di rigassificazione, quindi, rientra nei limiti previsti dai decreti autorizzativi all’esercizio.

    Valutazione/descrizione del trend

    La produzione di GN da parte del terminale di Porto Viro è aumentata considerevolmente nel periodo 2014-2024 passando da 4,3 a 8,72 miliardi di Smc, nonostante uno stop nel 2021. Si è, quindi, osservato (Figura 1) un incremento del delta termico medio delle acque di processo che è passato da -2,7 °C a -3,9 °C, che pertanto è rimasto sempre al di sotto del limite di riferimento (-4,6°C medio annuo); mentre la quantità di cloro scaricato in mare (Figura 2), dopo una consistente riduzione da 43 tonnellate del 2014 a 15,4 tonnellate del 2015, è andata salendo, pur con qualche fluttuazione, in parallelo alla quantità di GN immesso in rete, raggiungendo il valore massimo nel 2024 con 48,4 tonnellate.

    Nel caso del terminale di Livorno, la produzione di GN è andata debolmente aumentando nel periodo iniziale di esercizio (2015-2018) per poi subire un deciso incremento nel 2019 raggiungendo il valore di 3,51 miliardi di Smc, poi sceso a 3,14 nel 2020. Nel 2021, l’installazione ha subito una flessione delle attività, per poi raggiungere il valore massimo di produzione nel 2023 pari a 3,67 mld Smc, a cui è seguita una nuova diminuzione nel 2024 (in concomitanza con una fermata straordinaria per manutenzione del sistema di ancoraggio della FSRU). Il delta termico delle acque scaricate in mare (Figura 3) ha seguito l’andamento della produzione del GN, con valori medi annuali positivi nel periodo 2015-2018, compresi tra 1 e 2,2 °C e valori medi annuali negativi dal 2019 in poi. Il valore minimo pari a -3,7°C è stato raggiunto nel 2023 in corrispondenza del picco di immissione in rete di GN; anche la quantità di cloro attivo rilasciato in mare (Figura 4) ha seguito l’andamento della produzione di GN, ad eccezione del periodo iniziale di esercizio, raggiungendo un massimo nel 2019 con 2,6 tonnellate, che risulta inferiore al limite di riferimento (3,6 tonnellate/anno).

    Il trend della pressione esercitata sull’ambiente marino da entrambe i terminali di rigassificazione, quindi, si è mantenuto stabile e nei limiti previsti dai decreti autorizzativi all’esercizio.

     

     

    Commenti

    Per entrambi i rigassificatori si osserva che all’aumento della quantità di GN immesso in rete, si abbassa il valore medio del delta termico delle acque di scambio termico scaricate in mare, aumenta, pur con qualche fluttuazione, la quantità di cloro immesso in mare.

    La riduzione generalizzata dei consumi di GN legata all’emergenza Covid-19 nel 2021, ha determinato per entrambe le infrastrutture un flesso della curva di produzione di GN e, conseguentemente, del delta termico e della quantità di cloro scaricato in mare.

    Nel 2024, invece, la rilevante diminuzione nella produzione di GN per OLT è legata a un intervento di manutenzione straordinaria che ha reso non operativo il terminale nel periodo dal 22/02/2024 al 24/11/2024. Sempre per questa installazione un’analoga limitata produzione di GN la si evince nel 2014, in ragione di una minore richiesta di gas da parte della Rete Nazionale Gasdotti in quel periodo.

    Va evidenziato che il valore del delta termico delle acque di processo scaricate in mare può essere influenzato anche dalla variabilità interannuale della temperatura dell’acqua di mare che viene prelevata per lo scambio termico con il GNL; dal punto di vista ambientale, lo scarico “freddo” del rigassificatore può introdurre un cold plume con possibili effetti sulla vita marina.

    Per quanto riguarda, invece, la presenza di cloro nelle acque di scambio termico scaricate in mare, come detto, va ricordato che nella forma c.d. “attiva” il cloro è estremamente reattivo ed instabile, reagendo facilmente con la sostanza organica per formare sottoprodotti organoalogenati, che sono composti tossici per gli organismi marini, nonché persistenti nell’ecosistema marino.

    Entrambi questi parametri delle acque di processo scaricate in mare sono sottoposti a monitoraggio in continuo da parte delle Società proprietarie dei terminali, al fine di valutare che la pressione ambientale dello scarico resti entro i limiti di legge, indipendentemente dalle fluttuazioni annuali; il D.Lgs. 152/06 e i decreti autorizzativi fissano dei limiti su base oraria o trioraria per questi parametri e le Società dichiarano che tali limiti non sono mai superati.

    Nel complesso, quindi, per entrambi i terminali e per l’arco temporale analizzato la pressione esercitata sull’ambiente marino dalle attività di rigassificazione rientra nei limiti previsti dalle autorizzazioni ambientali rilasciate.

    Dal punto di vista dei riferimenti tecnico-metodologici, il Sistema Nazionale per la Protezione dell'Ambiente (SNPA) ha elaborato e approvato la “Linee Guida per la verifica degli eventuali impatti sull’ambiente marino dei terminali di rigassificazione e dei gasdotti di collegamento(rif. SNPA 53/2024) per definire i principi ai quali ISPRA e le Agenzie del territorio si riferiscono nella verifica dei potenziali impatti connessi alla realizzazione ed esercizio di terminali di rigassificazione di GNL e dei gasdotti di collegamento, che dovrebbero essere tenuti in considerazione nella progettazione del monitoraggio ambientale marino e nella valutazione degli impatti ambientali. Tali linee guida, oltre a fornire indicazioni sui parametri da monitorare (ad esempio, parametri fisici, chimici e biologici), definiscono anche le modalità, le frequenze e i punti di campionamento, al fine di garantire un'analisi coerente e comparabile dei dati e una valutazione accurata degli effetti ambientali delle attività di rigassificazione.

    Allegati
    Titolo

    Tabella 1: Volumi di GN immesso in rete, delta termico e cloro attivo nelle acque di processo scaricate in mare dal terminale di rigassificazione ALNG di Porto Viro (RO)

    Fonte

    Dati ALNG

    Titolo

    Tabella 2: Volumi di GN immesso in rete, delta termico e cloro attivo nelle acque di processo scaricate in mare dal terminale di rigassificazione OLT di Livorno

    Fonte

    Dati OLT

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    Figura 3: GN immesso in rete e delta termico dell'acqua di processo scaricata in mare (OLT Livorno)

    Fonte

    Elaborazione su dati OLT

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    Figura 1: GN immesso in rete e delta termico dell'acqua di processo scaricata in mare (ALNG Porto Viro)

    Fonte

    Elaborazione ISPRA su dati ALNG

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    Figura 2: GN immesso in rete e cloro attivo nell'acqua di processo scaricata in mare (ALNG Porto Viro)

    Fonte

    Elaborazione ISPRA su dati ALNG

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    Figura 3: GN immesso in rete e delta termico dell'acqua di processo scaricata in mare (OLT Livorno)

    Fonte

    Elaborazione ISPRA su dati OLT

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    Figura 4: GN immesso in rete e cloro attivo nell'acqua di processo scaricata in mare (OLT Livorno)

    Fonte

    Elaborazione ISPRA su dati OLT

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