Coral Sul FLNG Mozambico

Coral Sul FLNG: sostenibilità e innovazione

Un impianto galleggiante, innovativo e sostenibile, per la produzione di gas naturale liquefatto.

di Adam Kimmel
19 aprile 2021
12 min di lettura
di Adam Kimmel
19 aprile 2021
12 min di lettura

Conveniente, compatibile con l’ambiente ed efficiente: sono molti i vantaggi dell’accesso al gas naturale liquefatto nei fondali marini da un impianto galleggiante di gas naturale liquefatto. Queste infrastrutture estraggono il gas naturale da un giacimento offshore e poi lo trattano in loco in modo che possa essere facilmente trasportato. A differenza dei giacimenti tradizionali sulla terraferma, questo metodo relativamente nuovo di estrazione del gas naturale comporta una necessità minore di lunghi gasdotti. Inoltre, consente di accedere a giacimenti precedentemente remoti e di velocizzare l’arrivo sul mercato dei prodotti.

Quanti FLNG ci sono nel mondo?

Attualmente esistono due impianti FLNG nel mondo, ma è in arrivo il terzo, il Coral Sul di Eni.

  • Petronas PFLNG SATU
  • Shell Prelude FLNG
  • Eni Coral Sul

Petronas PFLNG SATU (Bintulu, Sarawak, Malesia)

PFLNG SATU di Petronas è il primo FLNG operativo al mondo, che ha iniziato la produzione nel 2016. L’infrastruttura è lunga 388 metri, quasi la dimensione di quattro campi da calcio, e si trova al largo della costa della Malesia. Questo FLNG è stato progettato da ingegneri in Francia e Malesia e costruito in Corea del Sud. Progettato per durare 20 anni, ha permesso lo sviluppo di giacimenti remoti, prima inaccessibili. Si ritiene che il costo di costruzione sia stato di circa 10 miliardi di dollari e che l'impianto abbia una capacità di lavorazione di 1,2 milioni di tonnellate all'anno (mtpa). L’infrastruttura può essere spostata tra i giacimenti per accedere al gas naturale anche in luoghi difficili da raggiungere. Petronas ha implementato diverse innovazioni in questa infrastruttura per affrontare le sfide note comportate da un impianto FLNG, tra cui un sistema di contenimento del carico a doppia fila che protegge i serbatoi di stoccaggio a bassa temperatura situati nello scafo dal movimento, che potrebbe impattare il funzionamento delle apparecchiature di processamento del gas.

Shell Prelude FLNG (Browse Basin, Australia)

La Shell Prelude si trova a circa 200 km della costa australiana e ha iniziato la produzione da tre pozzi nel 2018. Il suo primo carico è stato spedito nel 2019. L'impianto, lungo 488 metri, è stato costruito in Corea del Sud e ha la capacità di produrre almeno 5,3 milioni di tonnellate di liquidi all'anno. Ciò include 3,6 mtpa di GNL, 1,3 mtpa di condensato e 0,4 mtpa di gas di petrolio liquefatto. Il condensato e il GPL sono due prodotti secondari della produzione di GNL. Secondo quanto riportato da Shell, i suoi serbatoi di stoccaggio possono contenere la stessa quantità di liquido di 175 piscine olimpioniche. L'obiettivo è che la struttura resti in funzione per 20-25 anni. Tuttavia, si stima che sia costata tra  i 12 e i 17 miliardi di dollari. L'anno scorso, un guasto elettrico ha interrotto la produzione di GNL di Prelude tra il febbraio del 2020 e il gennaio del 2021. Sebbene i problemi tecnici sorgano spesso in infrastrutture di lavorazione così complesse, l'arresto ha sottolineato la fragilità e la complessità dell'infrastruttura alla base di questo FLNG.

Eni Coral Sul (Bacino di Rovuma, Mozambico, Africa)

La prima FLNG di Eni, Coral Sul, sarà situato al largo della costa del Mozambico e dovrebbe iniziare la sua produzione nel 2022. Quando sarà in funzione, dovrà fornire 3,4 mtpa di LNG interamente alla British Petroleum (BP). La nave è lunga 432 metri e pesa circa 200.000 tonnellate, con spazio per un modulo abitativo di otto piani che può ospitare fino a 350 persone. Come gli altri FLNG, la nave FLNG di Eni è stata costruita in Corea del Sud in collaborazione con Samsung Heavy Industries. Questo sarà l'impianto FLNG più profondo al mondo, con pozzi perforati a quasi 2.000 metri di profondità. Nell’unità di liquefazione confluiranno in totale sei pozzi.

Quali sfide ha affrontato Eni nella progettazione del FLNG?

Le condizioni climatiche che interessano l’Oceano Indiano, dove si trova Coral Sul, hanno rappresentato una grande sfida nello sviluppo del FLNG. La zona, infatti, è soggetta a cicloni e gli ingegneri progettisti hanno dovuto tenerne conto, costruendo una struttura che potesse resistere a condizioni meteorologiche difficili. Per garantire che il FLNG Coral Sul possa operare in sicurezza anche nelle condizioni meteorologiche più estreme, il team del progetto, con il supporto dei più prestigiosi istituti di ricerca marina e meteorologica, ha effettuato diverse simulazioni in vasche e gallerie del vento. Si prevede che l'impianto sarà in grado di rimanere in mare aperto per 25 anni senza bisogno di dry-docking.

Quali innovazioni sono state incorporate in Coral Sul?

Coral Sul includerà una tecnologia all'avanguardia, compresi quattro sistemi di turbo-compressione per refrigerare il prodotto e generare energia per le attrezzature di bordo.

Per la liquefazione del gas, Coral Sul impiega l’APCI Dual Mixed Refrigerant, un'efficiente soluzione radicalmente diversa da quella basata sull'espansione dell'azoto di Petronas, fatta su misura per le capacità più ridotte. Per evitare che il compressore del refrigerante si guasti, Coral Sul contiene due stringhe parallele con una capacità del 50%. In questo modo, se uno dei due compressori si guasta, l'altro circuito fornirà ancora metà dell'output (se l’intero sistema si spegnesse, invece, l’output sarebbe pari a zero). L'impianto galleggiante avrà anche gas evaporato e compressori booster per catturare e ri-liquefare il gas evaporato in eccesso che fuoriesce dai serbatoi criogenici sotto forma di vapore. In questo modo sarà possibile migliorare l'efficienza complessiva della conversione in GNL.

Un'altra caratteristica innovativa dell'impianto Eni Coral Sul riguarda la costruzione dello scafo. Il team di Samsung Heavy Industries (SHI) ha assemblato lo scafo da 140.000 tonnellate con oltre 2.000 strutture a blocchi. SHI ha raggruppato i blocchi fondamentali in sottoinsiemi più grandi e ha continuato a costruire fino a quando lo scafo era completo. Questo approccio ha semplificato la fabbricazione dello scafo standardizzando i blocchi e ha ridotto drasticamente i tempi di costruzione. Coral Sul sarà dotato di tecnologie digitali per i giacimenti di olio e la manutenzione, utilizzando un'analisi avanzata dei dati e indicatori chiave di prestazione (KPI) per garantire le prestazioni ottimali dell'impianto. A causa della temperatura della cella frigorifera, un controllo automatico del pozzo detterà il tasso di produzione per massimizzare la capacità di refrigerazione disponibile della nave.

Come ha influito la sostenibilità su Eni Coral Sul?

La sostenibilità è stata un punto molto importante durante la progettazione e lo sviluppo di Coral Sul, secondo il direttore del progetto Coral South di Eni, Juan Carlos Coral. Per esempio, il recupero del vapore migliora la sostenibilità del processo di liquefazione aumentando la percentuale di conversione del gas naturale gassoso in liquido. "Abbiamo piani ambiziosi per ridurre le nostre emissioni di carbonio e questo obiettivo era al centro dello sviluppo del nostro primo impianto FLNG", ha commentato Coral.

"Si prevede che il gas naturale aumenterà la sua quota nel mix energetico globale. È un combustibile di transizione chiave basato su emissioni relativamente più basse rispetto ad altri combustibili fossili. Queste tendenze globali si riflettono nei nostri piani di neutralità del carbonio per arrivare a zero emissioni nette entro il 2050, facendo leva, tra gli altri fattori, su un aumento al 90% del gas naturale nel mix di produzione con un'espansione del nostro portafoglio LNG". 

Altri elementi che sono stati inclusi per ridurre l'impronta di carbonio:

  • Turbine a gas aero-derivate
  • Motori elettrici a velocità variabile
  • Trasformatori elettrici a bassa perdita e ad alta tensione
  • Massimo rendimento del sistema di recupero del calore da scarichi (WHR)
  • Scarico della caldaia WHR
  • Trattamento del gas ad alta efficienza

Queste caratteristiche mirano a ridurre la carica di energia in entrata richiesta dalla conversione gas-liquido e a minimizzare l'impatto sull'ambiente locale. La maggiore efficienza riduce la CO2 e gli NOx emessi nell'atmosfera. Questo design orientato al rendimento dovrebbe collocare Coral Sul al di sotto del benchmark del settore in termini di consumo energetico. C'è stato anche uno sforzo significativo di Eni per proteggere Coral Sul dalle fuoriuscite di GNL. "Prima della costruzione, abbiamo intrapreso studi dettagliati di protezione contro le fuoriuscite criogeniche per ridurre il potenziale di fuoriuscite di liquidi criogenici. Questo si è tradotto sia nell'installazione di materiali e rivestimenti selezionati che nello sviluppo di strutture di drenaggio adatte allo scopo", ha detto Coral.

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L’installazione dei moduli topside della Coral Sul FLNG.

Come sta contribuendo Eni all'economia locale?

Anche se si trova al largo, il progetto Coral Sul avrà un impatto positivo sulle comunità limitrofe. Ciò fa parte degli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) a cui abbiamo aderito nel nostro modello di business. "Questa iniziativa formerà più di 800 mozambicani circa le operazioni specializzate dell'impianto. Eni sta anche offrendo un supporto sociale, economico e sanitario nello spirito di creare una comunità migliore in modo sostenibile come risultato del suo lavoro", ha detto Coral.

I fornitori locali sono la chiave del nostro successo e Eni Rovuma Basin ha un portale web disponibile in portoghese, dove è possibile fare richiesta di collaborazione.

Ad oggi, più di 600 fornitori mozambicani si sono registrati nel database dell'azienda e circa 240 sono ora idonei a lavorare su progetti Eni. Inoltre, Eni crede che la formazione sia cruciale per sviluppare competenze per la prossima generazione. Nel 2019, Eni e Standard Bank hanno lanciato insieme un programma di sviluppo delle imprese che ha promosso legami e opportunità commerciali per oltre 100 PMI mozambicane. Eni ha anche sostenuto un programma di imprenditorialità femminile, il Lioness of Africa, che ha raggiunto quasi 600 imprenditrici mozambicane. Il coinvolgimento di Eni nella formazione è di lunga data e dal 2012 siamo coinvolti in iniziative di formazione professionale, come il Programma 200, che mira a formare 200 laureati mozambicani di talento qualificati in Economia, Scienze della Salute, Scienze Biologiche, Ingegneria, Chimica, Informatica e Diritto.

Tecnologia e rispetto per l'ambiente

FLNG è un metodo trasformativo per sbloccare il gas naturale da luoghi precedentemente irraggiungibili. La scala tecnica e commerciale dei progetti è sostanziale, ma può avere un impatto profondo sia sul mercato globale per alleviare il rischio di approvvigionamento, sia sul mercato locale per influenzare e far crescere un'economia locale. Progetti importanti come Shell Prelude, Petronas PFLNG SATU e Eni Coral Sul devono anche individuare misure per proteggere l'ambiente locale, integrando tecnologie sostenibili sul FLNG. Il continuo miglioramento tecnologico giocherà un ruolo essenziale nel plasmare il futuro di questo settore. Sfruttando le lezioni apprese da questo progetto, Eni è in una posizione unica per modellare la strategia di esecuzione dei futuri progetti FLNG a partire dalle prime fasi.

L'autore: Adam Kimmel

Ingegnere di professione, R&D manager, scrittore in materia di ingegneria, con lauree in Ingegneria Chimica e Meccanica. È fondatore e direttore di ASK Consulting Solutions, LLC, una società di ingegneria e scrittura di contenuti tecnologici.