04.06.2022
Un modello di studio per aumentare la sicurezza dello stoccaggio del GNLLavorando con i partner di ricerca di Arup, il team UTS, guidato dal Professore Associato di Ingegneria Geotecnica e dei Trasporti Behzad Fatahi con la dottoranda Noor Sharari, ha sviluppato una rigorosa tecnica di simulazione al computer che tiene conto di condizioni di carico complesse, come terremoti e struttura del suolo e interazioni liquido-struttura. "La struttura UTS Interactive High Performance Computing ha consentito al nostro team di simulare l'intero sistema, inclusi quasi mezzo milione di elementi con un comportamento non lineare", ha affermato il professor Fatahi. "Ora possiamo ottimizzare la progettazione di questi serbatoi di accumulo di energia contro i grandi terremoti, migliorandone la sicurezza e mitigando le significative conseguenze ambientali ed economiche del guasto". Attualmente in Australia ci sono una decina di grandi impianti di produzione di GNL che soddisfano la domanda locale, con quasi 100 milioni di tonnellate di GNL esportate all'estero all'anno. Il GNL è solitamente contenuto all'interno di un contenitore circolare verticale in acciaio realizzato con materiali ad alta duttilità come il 9% di acciaio al nichel, mentre un secondo contenitore spesso in cemento armato è necessario per la protezione esterna e la tenuta o il confinamento al vapore. Il professor Fatahi ha affermato che le posizioni più comuni per i serbatoi di GNL sono le regioni costiere, che spesso hanno cattive condizioni del suolo, che richiedono fondamenta su pali profondi. Pertanto, la costruzione di impianti di GNL può costare miliardi di dollari e c'è una grande richiesta per ridurre al minimo i costi di costruzione garantendo al contempo sicurezza e protezione. "Il nostro modello può aumentare l'affidabilità del design dei serbatoi di GNL per evitare guasti catastrofici simili ai danni ai serbatoi di GNL in Giappone dopo il terremoto di Niigata di magnitudo 7,5, che ha provocato incendi ed esplosioni incontrollati con grave inquinamento dell'ambiente", ha affermato. Abbiamo sviluppato un metodo di analisi e progettazione che comprende il GNL, i serbatoi interni ed esterni, le fondazioni e l'interazione tra di essi, utilizzando un unico modello computerizzato in grado di modellare l'intero sistema di serbatoi in un solo passaggio. Inoltre, i nostri risultati, recentemente pubblicati nel Bollettino dell'ingegneria del terremoto e nel Journal of Performance of Constructed Facilities, hanno mostrato che l'ottimizzazione del design dei serbatoi di GNL può comportare una riduzione dei costi di costruzione di questi mega progetti". "Ciò fornirà l'opportunità di costruire più di questi grandi impianti di stoccaggio dell'energia, contribuendo a una migliore sicurezza energetica globale e a un'economia in crescita.La guerra in Ucraina, le recenti inondazioni sulla costa orientale che hanno avuto un impatto sulle opere minerarie e sulla fornitura di centrali elettriche, i bassi livelli stagionali di produzione di energia rinnovabile e le interruzioni degli impianti hanno tutti contribuito all'attuale sfida dell'approvvigionamento energetico e al forte aumento dei prezzi in Australia. Costruire più impianti di stoccaggio di GNL può consentire all'Australia di immagazzinare più energia al momento giusto e utilizzarla nei momenti di forte domanda senza influire sui nostri impegni di esportazione internazionale". "Questi impianti di stoccaggio potrebbero anche essere utilizzati in futuro per lo stoccaggio di altri tipi di energia come idrogeno o ammoniaca come vettore di idrogeno", ha affermato il professor Fatahi. Il team di ricerca sta ora esaminando l'uso di materiali polimerici per la protezione sismica di grandi serbatoi di stoccaggio per queste risorse energetiche emergenti. Il team comprendeva il Professore Associato Fatahi, supportato dalla dottoranda Noor Sharari della UTS School of Civil and Environmental Engineering, con il dottor Aslan Hokmabadi e il dottor Ruoshi Xu del partner industriale Arup.