L’industria globale del petrolio e del gas naturale sta attraversando una fase di profonda trasformazione, guidata dalla duplice esigenza di garantire la sicurezza energetica e di rispondere alle pressanti richieste di decarbonizzazione. In questo scenario, la riduzione delle emissioni di metano — un gas serra con un potenziale di riscaldamento globale nettamente superiore a quello dell’anidride carbonica — rappresenta la massima priorità strategica per gli operatori della filiera.
I compressori alternativi costituiscono da sempre il cuore pulsante delle infrastrutture di estrazione, trasporto e raffinazione del gas naturale.
Tuttavia, le caratteristiche costruttive di questi impianti e le estreme sollecitazioni meccaniche e termiche a cui sono sottoposti ne fanno storicamente una delle fonti primarie di dispersione involontaria di gas. Per affrontare in modo risolutivo questa criticità, HOERBIGER ha sviluppato un portafoglio di tecnologie all’avanguardia ideate per ottimizzare i compressori, abbattere le emissioni dirette (“Scope 1”) e guidare l’intero settore verso l’obiettivo delle “emissioni zero”.
La Triplice Sfida: Emissioni Fuggitive, Energetiche e da Evacuazione
L’impatto ambientale legato alla gestione dei compressori nell’industria Oil & Gas si articola in tre categorie fondamentali di perdite:
- Emissioni Fuggitive (Fugitive emissions): dispersioni continue e trafilamenti che si verificano attraverso tenute, giunzioni, valvole e, in particolare, lungo le tenute dell’asta pistone.
- Emissioni Energetiche (Energy emissions): emissioni di CO² generate direttamente o indirettamente dalla produzione dell’energia necessaria al funzionamento dei compressori. Inefficienze operative e consumi energetici aggiuntivi generati dal funzionamento degradato o non ottimizzato delle macchine aumentano inutilmente le emissioni energetiche.
- Emissioni da Evacuazione (Vented emissions): rilasci intermittenti di gas causati dall’evacuazione degli impianti in occasione di fermate operative o di manutenzione.
Per azzerare l’impronta carbonica di un impianto è necessario un approccio sistemico, in grado di agire sia quando il compressore è in marcia, sia quando si trova in fase di arresto o attesa.
EmissionShield: Azzerare le Perdite Durante i Tempi di Fermo Macchina
Un aspetto critico e spesso sottovalutato nella gestione dei compressori alternativi riguarda il comportamento dei macchinari durante le interruzioni operative. I dati sul campo evidenziano una realtà sorprendente: durante il fermo macchina pressurizzato le perdite dalle tenute sono superiori o uguali a quelle durante la marcia.
A seconda dell’effettivo esercizio del compressore, le perdite a macchina ferma possono rappresentare una quota parte significativa, e in alcuni casi maggioritaria, delle emissioni complessive.
Questo è particolarmente evidente in caso di compressori utilizzati in maniera intermittente, sporadica, o tenuti in fermata pressurizzata (hot stand-by). Per risolvere alla radice questo problema, HOERBIGER ha progettato EmissionShield.
Questo sistema elimina completamente le perdite di gas dalle tenute dell’asta pistone durante lo standby attraverso un meccanismo di attivazione termica controllata, che sfrutta il calore generato dall’attrito degli anelli sull’asta in movimento per espandere o comprimere uno speciale anello di tenuta brevettato. Il sistema opera in maniera completamente autonoma, senza bisogno di un intervento esterno da parte dell’operatore e senza parti in movimento all’interno del compressore.
Entro pochi minuti dall’arresto del compressore, EmissionShield sigilla ermeticamente l’asta, garantendo emissioni zero in maniera robusta e affidabile, senza complicazioni inutili.
Emissions Recovery System (ERS): L’Approccio a Circuito Chiuso per il Recupero del Gas
Oltre alle perdite da fermo macchina, un’altra quota rilevante di emissioni deriva dai tradizionali sistemi di sfiato dei pacchi di tenuta. Storicamente, il gas trafilato veniva disperso in atmosfera o inviato in torcia, con conseguente impatto ambientale e perdita economica di prodotto nobile.
Con l’obiettivo di ripensare la compressione in un’ottica di economia circolare, HOERBIGER ha sviluppato l’Emissions Recovery System (ERS).
L’ERS è una soluzione ingegnerizzata a circuito chiuso progettata per intercettare, catturare e riciclare le emissioni provenienti dai recuperi gas delle tenute dei compressori alternativi e centrifughi, consentendo di ottenere emissioni fuggitive nette pari a zero e riduzioni dirette dello “Scope 1”.
Il cuore tecnologico dell’ERS è un compressore a vite conica brevettato con tenuta ermetica, caratterizzato da:
- Elevata efficienza di compressione: consente di trattare e riciclare i gas di recupero con un consumo energetico minimo.
- Bassa manutenzione: garantisce un’elevata affidabilità d’esercizio senza appesantire i costi operativi.
- Elevata flessibilità: si adatta dinamicamente a condizioni di processo variabili, a fluttuazioni nelle portate di perdita e a differenti profili operativi.
Catturando e riciclando il gas, l’ERS non solo migliora l’efficienza globale e ottimizza l’utilizzo della risorsa, ma supporta direttamente le iniziative ESG (Environmental, Social and Governance) delle aziende riducendo l’intensità delle emissioni ed estendendo la vita utile delle apparecchiature.
Emissions Control Panel (ECP): Controllo ad Azoto e Monitoraggio Continuo
La prevenzione delle emissioni richiede una diagnostica costante delle condizioni interne della macchina. L’Emissions Control Panel (ECP) di HOERBIGER è un pannello di gestione delle emissioni che utilizza l’azoto come gas di flussaggio e sbarramento.
L’ECP svolge tre funzioni essenziali per l’impianto:
1. Prevenzione delle perdite incontrollate: introduce un flusso gestito di azoto nei pacchi di tenuta, impedendo al gas di processo di sfuggire verso l’esterno in maniera incontrollata.
2. Monitoraggio continuo dell’efficienza: misura costantemente le prestazioni delle tenute, segnalando tempestivamente eventuali degradi e consentendo interventi di manutenzione predittiva basati su dati reali.
3. Sicurezza dei lavoratori e dell’ambiente: previene la formazione di atmosfere pericolose o infiammabili nell’area compressore, tutelando la salute degli operatori e l’ambiente circostante.
Un Passo Decisivo Verso la Transizione Energetica
L’adozione integrata delle tecnologie HOERBIGER — EmissionShield, ERS ed ECP — dimostra come sia possibile coniugare la redditività industriale con il rispetto dei più severi criteri di sostenibilità ambientale.
Agendo simultaneamente su perdite fuggitive, consumi energetici ed evacuazioni, gli operatori del settore Oil & Gas possono modernizzare il proprio parco macchine, ridurre l’impronta ecologica e raggiungere con successo i traguardi fissati per un futuro a emissioni zero.
