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OIL&NONOIL 2012 Modena, 13-15 maggio BIO-ETERI: RISORSA CHIAVE PER IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI NAZIONALI BIO-CARBURANTI WALTER MIRABELLA.

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1 OIL&NONOIL 2012 Modena, maggio BIO-ETERI: RISORSA CHIAVE PER IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI NAZIONALI BIO-CARBURANTI WALTER MIRABELLA

2 «Non mi considererei un ambientalista solo perché il tuo ibrido viaggia sia a petrolio greggio che a carbone»

3 2 Direttive UE: «Energie Rinnovabili» e «Qualità Carburanti» Obiettivi Ambiziosi Sfide Multiple Possibilità Limitate Soluzioni Disponibili

4 Sfide (esempi) Obblighi Industria Petrolifera vs. Sfera dAzione Sbilanciamento Domanda/Offerta Benzina/Gasolio Balcanizzazione delle Regole dImplementazione Paesi UE Resistenza del Consumatore ai carburanti Alto-Bio Limiti di Specifica Carburanti

5 FQD & Raffinazione: Responsabilità (Obbligo) Totale, ma Controllo Parziale 100% Estrazione Greggio Raffinazione Carburante DistribuzioneCombustione Motore 1%4%85% 10% 15%85% Ind. PetroliferaInd. Automobilistica -6% del totale, - 40% su I.P., - 60% su Raffinazione ! Efficienza Energetica Operazioni Miscelazione Bio-carburanti Cattura Immagazzinamento Carbonio

6 Sbilanciamento UE Domanda/Offerta Benzina/Gasolio Fonte: Total 2012 Raffinerie non progettate per lattuale richiesta di mercato Export di benzina e import di gasolio hanno impatto sia finanziario che di emissioni CO 2 Massimizzazione produzione gasolio disottimizza le operazioni di raffineria ed aumenta le emissioni CO 2 Specifica massima miscelazione FAME (7 %v/v ) limita la bio-miscelazione nel gasolio SURPLUS DEFICIT

7 Balcanizzazione delle Regole dImplementazione UE 7 NORVEGIA 5,0 % (v/v) Parallel Obiettivos Benzina & Gasolio FINLANDIA 6,0 (e/e) Obiettivo Cumulativo Benzina + Gasolio OLANDA 5,25% (e/e) Gasolio 3,5% (e/e) Benzina 3,5% (e/e) REGNO UNITO 4,5% (v/v) Obiettivo Cumulativo Benzina + Gasolio GERMANIA 6,25% (e/e) Gasolio 4,4% (e/e) Benzina 2,8% (e/e) IRLANDA 4,0% (v/v) Obiettivo Cumulativo Benzina + Gasolio FRANCIA 7,0 % (e/e) Obiettivi Paralleli Benzina & Gasolio SPAGNA 6,5% (e/e) Gasolio 7,0 % (e/e) Benzina 4,10 % (e/e) ITALIA 4.5% (e/e) Obiettivo Cumulativo Benzina + Gasolio AUSTRIA Gasolio 6,3% (e/e) Benzina 3,4% (e/e) REP. CECA Gasolio 6,0% (v/v) Benzina 4,1% (v/v) SLOVACCHIA 5,75% (v/v) Gasolio 5,2% (v/v) Benzina 3,1% (v/v) BELGIO 4,0 % (e/e) Parallel Obiettivos Benzina & Gasolio BULGARIA Gasolio 4.0% (v/v) Benzina 2.0% (v/v) UNGHERIA 4,0 % (v/v) Obiettivi Paralleli Benzina & Gasolio LATVIA 5,0 % (e/e) Obiettivi Paralleli Benzina & Gasolio POLONIA 6,2 (e/e) Obiettivo Cumulativo Benzina + Gasolio ROMANIA Gasolio 5.0% (v/v) Benzina 4.0% (v/v) PORTOGALLO 5,0% (e/e) Gasolio 6,75% (e/e) Benzina 2,5% (e/e)

8 Obblighi Bio-miscelazione nei Maggiori Mercati Carburanti UE 8

9 Resistenza Psicologica del Consumatore allE10 La mia auto figura nella lista dei veicoli non compatibili Può danneggiare la mia autovettura Comprometterà la garanzia del mio veicolo Peggiorerà le prestazioni della mia automobile Provocherà perdite di efficienza del motore Compro litri ma necessito energia (lossigeno non brucia) Se «loro» lo scontano, ci deve essere la fregatura Alto-bio compete con alimentazione e foraggio E una cosa troppo nuova: non voglio fare da cavia

10 Operabilità/Compatibilità Veicolo/Motore Intasamento filtro carburante Corrosione galvanica Smagrimento carburazione Guidabilità Formazione depositi Compatibilità materiali

11 Solo Poche Possibilità Efficacia di Riduzione CO 2 dei Bio-componenti Alta Percentuale di Miscelazione di Bio-componenti Massimo Sfruttamento del «best seller» E5

12 Soluzioni Disponibili Adottare Opzioni Consolidate e Subito Disponibili Massimizzare Miscelazione Bio-energetica nellE5 Ottimizzare Logistica e Operazioni Catturare Intero Potenziale WTW Riduzione CO 2 Sfruttare Effetti Sinergici «non-Lineari»

13 BIO-ETERI

14 Bio-Massa Bio-OlioBio-Etanolo Bio-Esteri Bio-HCs Gasolio Benzina Bio-Eteri ORIGINEDIRETTIDERIVATICARBURANTE I Bio-Eteri (ETBE) sono per la Benzina ciò che i Bio-Esteri (FAME) sono per il Gasolio

15 ALGECIRAS 54 BILBAO 74 HUELVA 50 LA CORUNA 52 PUERTOLLANO 67 TARRAGONA a 54 TARRAGONA b 71 DUNKERQUE 65 FEYZIN 84 FEYZIN 56 FOS SUR MER 612 GONFREVILLE 75 PLOCK 120 PLOCK b 204 ASPROPYRGOS 65 ASPROPYRGOS 128 CORINTH 45 PORVOO 115 PORVOO 110 FAWLEY 122 GRIMSBY 100 KILLINGHOLME 82 GELA 45 GELA 55 MILAZZO 65 PRIOLO 41 RAVENNA 150 SANNAZZARO 41 SARROCH 237 COLOGNE 31 HEIDE 12 KARLSRUHE 163 MARL 250 SCHWEDT 385 SCHWEDT 160 VOHBURG 37 WESSELING 65 BOTLEK 591 EUROPORT 98 GELEEN 138 PERNIS 153 STENUNGSUND 50 MAZYR 106 NOVOPOLOTSK 41 BOURGAS 82 KRALUPY 92 SZAZHALOMBATTA a 55 SZAZHALOMBATTA b 53 TISZAUJVAROS 31 MAZEIKIAI 80 MIDIA 35 ONESTI 100 PITESTI 40 PLOIESTI a 20 PLOIESTI b 25 PLOIESTI ?? NOVI SAD 35 BRATISLAVA 52 KREMENCHUG 24 SINES 50 ANTWERP a 183 ANTWERP b 270 SCHWECHAT 65 SISAK 24 MTBEETBETAME Capacità Produttiva Eteri-combustibili UE 2011 (KT/Y) PlannedTAEE

16 Contenuto % Eteri nella Benzina UE 27 Fonte: Commissione Europea: «2009 EU Fuel Quality Monitoring» Report

17 Consumo Eteri-carburanti UE 2010 ~5 milioni di Ton. Fonte: Fuel Ether Reach Consortium, EFOA ETBE (55%) MTBE (40%) TAME (5%)

18 VEICOLI AMBIENTE ECONOMIA EFFIC.ENERG. SFRUTTAM. C4 OTTANO BLENDSTOCK FLESSIB. RAFF. RISP. INVEST. VOCs COMMISTIONE DISTILLLAZIONE TOLLERANZA H2O COMP. MATER. GUIDABILITA ETBE: Un Soluzione dai Molteplici Vantaggi AZEOTROPORAPPORTO H/CLOGISTICAVOLATILITA CO2 PERMEAZIONEBIO-ENERGIA IGROSCOPICITA

19 Co-miscelazione !

20 ..e la Co-miscelazione offre Ulteriori Vantaggi Specifici! Miscelare più Bio-Energia Rispettando i Limiti di Specifica Catturare lIntero Potenziale WTW di Riduzione CO 2 Minimizzare lo Spreco di Qualità ed il costo della base fossile, con DBEB [*], for E5/E10, contenente ETBE Sfruttare Effetti Sinergici «non-Lineari» [*] Dual Blend-stock for Ethanol Blending

21 53% in più di bio-energia nellE5 con Co-miscelazione solo-alcol Etanolo co-miscelazione ETBE+ETOH 100%68.2% Sfruttamento Limite O2 Contenuto Ossigeno 2.7%1.8% Contenuto Bio-energia 3.3% 5.1% 5 %v/v ETOH Specifica Limitante 2.7 %m/m O 2 Contenuto ETBE 5.55%0%

22 E5: miscelazione Permette Risparmi Significativi sulle Multe per non-Ottemperanza (Esempio Germania) solo-alcol Ethanol co-miscelazione ETBE+ETOH Contenuto Bio-energia Valore Economico Evitata Multa Addizionale[1 ] %e/e /T PET [1] In aggiunta allottenibile col 5% di miscelazione diretta di etanolo nellE5 Grado di protezione [2] Esempio basato su una tipica raffineria con produzione di1.5 Mill-T/A di benzina Mill-/A [2] % [1] % incremento [1]

23 Co-miscelazione vs. solo-etanolo: 1) Flusso %v/v 5.85 %v/v HCBS 1 ETBE E5 E10 HCBS = HydroCarbon Blend-Stock DBEB = Dual Blendstock for Ethanol Blending ETOHHCBS 2 95 %v/v DBEB 5 %v/v 7.79 %v/v %v/v 5 %v/v 95 %v/v 90 %v/v 10 %v/v Co-MiscelazioneSolo-Etanolo

24 Co-miscelazione vs. solo-etanolo: 2) E5 Bio-energia %v/v 5.85 %v/v HCBS 1 ETBE E5 HCBS = HydroCarbon Blend-Stock DBEB = Dual Blendstock for Ethanol Blending ETOHHCBS 2 95 %v/v DBEB 5 %v/v 5 %v/v 95 %v/v Co-MiscelazioneSolo-Etanolo Contenuto Bio-energia 5.1 %e/e 3.3 %e/e

25 Co-miscelazione vs. solo-etanolo: 3) Qualità «Dual-BOB» HCBS 1 HCBS = HydroCarbon Blend-Stock HCBS 2 Co-MiscelazioneSolo-Etanolo Contributo al Risparmio Ottano Motore (a, b) (a)vs. Spec. Benzina Finita (b)Più alto è meglio è (c)Più basso è meglio è Necessità Compensazione tensione di Vapore (a, c) «Spreco» RVP E5 (a, c) kPa MON kPa %

26 ETBE Riduce le Emissioni di CO 2 anche «a Valle» HART Luglio 2007CE-Delft Ottobre 2007IFEU Agosto 2008 I migliori risultati, di gran lunga, si raggiungono quando letanolo è convertito in bio-ETBE. Lutilizzo di ETBE può far risparmiare 4 volte lenergia primaria richiesta per produrre la sua alternativa fossile. IFEU raccomanda di sfruttare tuito il potenziale del bio-ETBE Lutilizzo di bio-ETBE riduce il fabbisogno di greggio di raffineria e lintensità di lavorazione, richiede meno combustibile e, comportando notevoli cambiamenti di composizione della benzina, consente la riduzione del fattore carbonio e minori emissioni di CO 2 Questo studio ha indicato che, nel caso di utilizzo di bio-ETBE, le risultanti variazioni alle operazioni di raffineria determinano una significativa riduzione delle emissioni di gas serra

27 ETBE: Doppio Contributo Riduzione Emissioni CO 2 «a monte»«a valle» «dal campo al serbatoio» T CO2 /T ETBE = %35% [1] 100%+54% [1] Le caratteristiche tecniche dellETBE in miscela, quali la tensione di vapore, la curva di distillazione ed il contributo ottanico, influenzano la formulazione del carburante: Riducono le emissioni di CO 2 delle operazioni in raffineria, attraverso la riduzione sia del contenuto in carbonio ed aromatici che dellutilizzo di combustibile di processo.

28 Lintero è maggiore della somma delle sue parti. Aristotele, Metafisica

29 Sfruttare gli Effetti Sinergici «non-Lineari» Dei Bio-componenti Specifiche tecniche ed ambientali delle benzine sempre più severe rendono rilevante ed urgente sfruttare appieno tutte le caratteristiche positive dei vari componenti di formulazione utilizzati dai raffinatori per produrre i carburanti finiti; Svariati studi hanno già dimostrato che co-miscelare differenti prodotti può portare a risultati «meglio-che-lineari»; Un caso particolarmente interessante e rilevante è la co-miscelazione di etanolo ed eteri (ETBE), in considerazione del ruolo chiave che questi due bio-componenti giocano nelle recenti politiche sui bio-carburanti; Alcune delle ragioni chimico-fisiche per leffetto sinergico in miscela di tali molecole ossigenate deriva sia dalla loro natura polare che dalleffetto dei «legami a idrogeno»; Nuovi specifici studi sono attualmente in corso per meglio qualificare e quantificare tali effetti; Le specifiche benzina che traggono vantaggio dell «effetto co- miscelazione» includono la volatilità (BRVP), la curva di distillazione (E70), le prestazioni ottaniche (MON & RON) e la «tolleranza» allacqua.

30 Numerosi studi confermano le sinergie Synergies Between Ethanol and TAME as Gasoline Oxygenates Sasol Accurate determination of ether / alcohol octane synergies in specific base fuel matrices Sasol Addition of an azeotropic ETBE/ethanol mixture in euro-super type gasolines Federal University of Rio Grande do Sul Impact of Simultaneous ETBE and Ethanol Addition on Motor Gasoline Properties National Technical University of Athens Volatility and phase stability of petrol blends with ethanol Institute of Chemical Technology of Czech Republic. 2009

31 Conclusioni La valorizzazione delle sinergie di co-miscelazione tra bio- ETBE e bio-etanolo, nella formulazione delle moderne benzine, rappresenta una via pratica ed immediata al soddisfacimento degli ambiziosi obiettivi bio-energetici nei carburanti, sia a livello comunitario che nazionale. Si rende così infatti possibile non solo un ben più elevato contenuto in bio-energia, ma si aumentano al contempo i benefici ambientali mentre si ottimizza la flessibilità degli operatori industriali

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