Contenuto di energia effettivo ed equivalenze nominali

Parlando di produzione e uso di energia è spesso conveniente esprimersi in termini di consumo fisico di un combustibile (barili di petrolio, tonnellate di carbone, ad esempio).

Tali termini sono spesso utilizzati non solo in un’accezione fisica ma anche per indicare in breve un determinato quantitativo di energia. È allora opportuno ricordare che parlare di “petrolio” e “carbone”, sebbene eminentemente pratico, comporta una notevole approssimazione, poiché con tali termini è possibile indicare un ampia gamma di diversi prodotti, con notevoli differenze tra loro in termini di potere calorifico.

Data la variabilità tra prodotti sopra ricordata, specie per petrolio e carbone, è prassi consolidata utilizzare delle unità di misura energetiche che riflettono il potere calorifico tipico dei combustibili considerati. Gli equivalenti energetici possono di fatto essere considerati unità di misura alternative a quelle standard. (joule, calorie, Btu).

  • Il barile di petrolio: Il contenuto calorifico del greggio di diversa provenienza geografica varia tra i 5,6 milioni di Btu (MBtu) a barile fino a circa 6,3 MBtu a barile. Il contenuto calorifico del prodotto petrolifero tipico varia in modo ancora più ampio. Un fattore di conversione nominale, a volte usato per il barile di greggio è ad esempio:

1 barile di petrolio equivalente = 5,80 MBtu

 

  • La tonnellata equivalente di petrolio (tep): Un’equivalenza energetica molto nota è quella che associa il contenuto di energia alle tonnellate metriche di petrolio (il numero di barili di petrolio corrispondenti a una tonnellata è variabile anche notevolmente secondo i riferimenti adottati).
    Ci sono differenti definizioni in letteratura per il tep, nelle pubblicazioni OECD/IEA l’equivalenza è fissata a 10,0 kcal, mentre in altre è pari a 10,7 x 106 calorie termochimiche. Ciò equivale a fissare le seguenti equivalenze:

    1 tep = 1,00 x 1010 cal (IT) = 41.868 GJ = 39,68 MBtu (IT)
    1 tep = 1,07 x 1010 cal (termochimiche) = 44.769 GJ = 42,46 MBtu (termochimiche).

    Nella prassi OECD/IEA, i milioni di tonnellate di petrolio equivalente (Mtep), corrispondono a 4,1868 x 1016 J, e rappresentano l’unità di misura comunemente più usata per rappresentare il contenuto energetico dei vari combustibili.

  • Fattori di conversione per il carbone (tec, tonnellata di carbone equivalente): Le quantità di carbone sono espresse in tonnellate, con poteri calorifici molto variabili, tra meno di 10 Mbtu/ton a oltre 30 Mbtu/ton. È prassi consolidata adottare un potere calorifico per una tonnellata di carbone pari a 7 x 109 calorie. Si ottiene, ad un livello di precisione che rende la scelta di un particolare tipo di calorie irrilevante:

    1 tonnellata di carbone equivalente (tec) = 29,3 GJ = 27,8 MBtu
    1 tonnellata di carbone equivalente (tec) = 26,6 GJ = 25,2 MBtu.
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