UTILIZZO DI CARBURANTI ALTERNATIVI PER TURBINA A GAS NAVALE

La crescente attenzione verso la sostenibilità ambientale e la riduzione delle emissioni ha portato l’Unione Europea all’adozione del regolamento FuelEU Maritime. Questo regolamento mira a ridurre l’intensità delle emissioni di gas serra dei combustibili marini e incentivare l’utilizzo di carburanti alternativi sostenibili considerando che circa l’80% del commercio mondiale avviene via mare. In questo quadro s’inserisce il SAF (Susteinable Aviation Fuel) ovvero carburante sostenibile per l’aviazione che grazie ai materiali di cui è composto è meno dannoso per l’ambiente ed emette il 65% di C02 in meno rispetto al carburante convenzionale. Il SAF viene usato principalmente in parallelo con il carburante convenzionale con il cosiddetto “blending” che consiste nella miscelazione controllata di carburante sintetico con combustile tradizionale per rispettare i limiti imposti dalle normative e standard tecnici. Il vantaggio fondamentale dei SAF alternativi rispetto ad altre opzioni tecnologiche alternative risiede nella loro caratteristica di carburanti "drop-in". Inoltre, possiedono densità energetica e proprietà chimico-fisiche analoghe a quelle del cherosene fossile convenzionale (Jet A/A-1 o combustibili navali/militari come JP-5 ed F-76). In questo modo essi garantiscono compatibilità immediata in quanto posso essere utilizzati direttamente sia nei motori già esistenti sia nelle infrastrutture di stoccaggio/distribuzione; non richiedono nessuna modifica hardware o modifiche strutturali sui componenti critici delle turbine a gas (Rolls-Royce MT-30 o GE LM2500); garantiscono stabilità termodinamica e mantengono inalterati i parametri chiave del ciclo Joule-Brayton (spinta, coppia e rendimento). Le turbine a gas rappresentano una soluzione propulsiva di rilievo in ambito navale grazie all’elevata densità di potenza, alla compattezza e alla rapidità di risposta dinamica, caratteristiche che le rendono particolarmente adatte a unità militari e a navi con profili di missione ad alte prestazioni. Tra queste, la turbina a gas MT30, di derivazione aeronautica, costituisce uno dei riferimenti principali per applicazioni navali. L’obiettivo dell’elaborato è realizzare un modello di confronto sulle prestazioni della turbina sia con carburante convenzionale che con SAF espandendo l’analisi anche su potenza, rendimento termico globale e costi. I risultati evidenziano un beneficio dal punto di vista delle prestazioni considerando la necessità di adottare misure ambientali sempre più stringenti. In sintesi, l’adozione di SAF per unità della Marina Militare non può compromettere la prontezza operativa per cui si raccomanda una strategia differenziata con blending per bilanciare costi, prestazione ed inquinamento.