Overview

Nel 2010, l’industria oil&gas ha operato in un clima di incertezza legata alla recente profonda crisi economica e finanziaria e alla difficile ripresa delle economie a livello mondiale. Per far fronte alla situazione, gli operatori dell’industria hanno avviato una delicata fase di rifocalizzazione delle proprie attività, volta a adottare nuovi modelli di business e ad affrontare nuove sfide tecnologiche. Tra i principali fattori alla base delle scelte operate dalle compagnie petrolifere vi sono:
- il permanere dell’incertezza sull’evoluzione futura dei prezzi e della domanda di petrolio e gas;
- il limitato accesso a nuove risorse di idrocarburi, con le conseguenti difficoltà nella crescita produttiva e nel rimpiazzo delle riserve;
- il crescente interesse per lo sviluppo delle risorse “unconventional”;
- la maggiore attenzione su temi di sicurezza degli impianti alla luce delle carenze evidenziate dall’incidente nel Golfo del Messico.

Nel 2006, Eni ha avviato un processo di riorganizzazione della struttura e delle attività di Ricerca e Sviluppo (“R&S”) che si è concluso nel 2010 grazie ad una serie di azioni tra le quali:
- la riorganizzazione del portafoglio progetti di ricerca con l’obiettivo di focalizzare le attività sugli obiettivi industriali e di ridurre i tempi di conseguimento dei risultati;
- l’implementazione di un nuovo approccio alla gestione e valorizzazione della proprietà intellettuale, basato sul riconoscimento del valore degli asset intellettuali generati dalle attività di R&S;
- il lancio del progetto “Effective Control and Mitigation of any well blow-out in super-challenging environments” di particolare valore strategico con l’obiettivo di superare i limiti delle tecnologie tradizionali in caso di blow-out in ambienti estremamente sfidanti;
- la valorizzazione dei risultati conseguiti nell’ambito del programma “Along with Petroleum” dai progetti di sfruttamento dell’energia solare, attraverso l’impiego di lastre polimeriche funzionanti come convertitori e concentratori dello spettro solare, e di trasformazione di biomasse di scarto in biocombustibili, attraverso un processo di “liquefazione” che consente la conversione di rifiuti organici in bio-olio, e avvio delle attività di sviluppo funzionali ad una possibile applicazione commerciale nel breve o medio termine;

- il rafforzamento delle alleanze strategiche e collaborazioni con università e centri di eccellenza, quali l’accordo con il Massachussetts Institute of Technology (MIT) di Boston, su temi oil&gas e su tecnologie innovative in ambito solare. Un risultato importante di tale accordo è stato la creazione del “Solar Frontiers Center” (SFC) presso il MIT inaugurato il 4 maggio 2010, un centro interamente dedicato all’attività di R&S sul solare costituito da spazi e laboratori condivisi Eni-MIT.

Nel 2010 sono state depositate 88 domande di brevetto, 61 delle quali generate dai risultati della R&S delle Divisioni e di Eni Corporate, 10 dalla Petrolchimica e 17 dalle attività di Ingegneria & Costruzioni di Saipem. Tra le invenzioni brevettate, l’8% ha riguardato tecnologie rilevanti all’attività di raffinazione; il 49%, innovazioni nelle aree dell’esplorazione mineraria, della massimizzazione del recupero degli idrocarburi, del trasporto e dei prodotti/processi per il downstream; l’8%, nuove soluzioni tecnologiche per la salvaguardia dell’ambiente e infine il 35% soluzioni innovative nel campo delle energie rinnovabili (sviluppo di nuovi carburanti derivanti da biomasse e tecnologie per lo sfruttamento dell’energia solare). Nel 2010, l’impegno economico di Eni in attività di R&S è stato di circa €221 milioni, al netto dei costi generali e amministrativi (207 nel 2009, 217 nel 2008). Il personale impegnato nelle attività di R&S al 31 dicembre 2010 è di 1.019 unità (Full Time Equivalent) in linea con il 2009.
Nel prossimo quadriennio, Eni prevede di investire circa €1,1 miliardi in ricerca e innovazione. Il management ritiene che l’innovazione tecnologica svolga un ruolo chiave per conseguire vantaggi competitivi nel lungo termine. L’attenzione è concentrata principalmente nell’upstream con progetti che tendono a massimizzare la produzione di idrocarburi mediante l’ottimizzazione della perforazione e della resa dei pozzi, sfruttando anche le risorse non convenzionali e puntando ad aumentare i successi esplorativi. Nel settore della raffinazione i principali progetti mirano allo sviluppo di carburanti avanzati che consentono una migliore performance dei motori con minimo impatto ambientale e all’aumento delle rese di prodotti pregiati da greggi pesanti (in particolare grazie all’impiego della tecnologia proprietaria EST - Eni Slurry Technology). Nel settore petrolchimico l’attenzione è rivolta soprattutto allo sviluppo di elastomeri e polimeri ad elevato valore aggiunto.

Eni intende inoltre migliorare le opzioni offerte nel lungo periodo per una crescita sostenibile del business aumentando e incentivando lo sviluppo di capacità nelle fonti energetiche rinnovabili, in particolare nel solare e fotovoltaico, nella cattura e reiniezione di anidride carbonica, nella sicurezza operativa e nell’integrità upstream, oltre nelle bonifiche ambientali.

Di seguito sono sintetizzati i principali risultati dell’attività di ricerca e innovazione tecnologica conseguiti nel 2010 e rilevanti ai fini dell’impegno di Eni per la sostenibilità.

Divisione Exploration & Production

- Cube: in risposta al caso Macondo nel Golfo del Messico e al fallito tentativo di raccogliere il plume di greggio con un dispositivo di contenimento, è stato realizzato un esemplare in scala 1:4 per la raccolta e la separazione del gas dall’acqua e dall’olio in vicinanza alla testa pozzo su fondo marino testato con successo in vasca fino a 10.000 bbl/giorno di fluido.
- Sviluppo della capacità di risposta agli oil spill costieri nel Mare di Barents e aree sub-artiche: il programma norvegese di cui Eni è leader ha prodotto importanti risultati nel 2010 utilizzati nella preparazione del piano di emergenza per il campo di Goliat nel Mare di Barents. Sono stati sviluppati inoltre standard per testare i disperdenti e i “beach cleaners” che potrebbero essere impiegati nel caso di oil spill in zone costiere. Gli standard verranno inseriti nella legislazione norvegese e successivamente proposti a livello internazionale.

- Deformazioni del Fondale Marino tramite INSAS: riflettori acustici sottomarini sono stati collocati a fondo mare in un’area test del Mar Ligure e, dall’elaborazione dei dati acquisiti, è emersa la possibilità di effettuare misure nel tempo della morfologia dei fondali marini con risoluzione centimetrica.
- Programma GHG (Green House Gases): nell’ambito del progetto pilota di iniezione di anidride carbonica nel sito di stoccaggio gas di Cortemaggiore si è in attesa delle ultime autorizzazioni per realizzare l’impianto e poterlo operare. Prosegue inoltre il processo di individuazione del potenziale di stoccaggio nazionale in collaborazione con i principali istituti di ricerca italiani.
- Water management: il progetto promuove l’applicazione di tecnologie innovative per il trattamento delle acque di reiniezione. Nel 2010 è stato assegnato il contratto per la fornitura di un sistema di rimozione dell’olio e dei solidi dall’acqua di produzione per un impianto nel deserto egiziano.

- Organic Rankine Cycle (ORC) Technology for Energy Recovery: è stato condotto uno studio di fattibilità e attualmente si sta procedendo all’installazione di un ciclo a fluido organico (ORC) nella centrale gas di Fano per la produzione di energia elettrica (3 MW) recuperando potenza termica dissipata dai turbocompressori. Si tratterebbe della prima applicazione di tale sistema nel Gruppo Eni.
- Alimentazione di pompe in località desertiche con impianti fotovoltaici: è stato definito un contratto ed è in corso l’ingegneria per la fornitura di sistemi fotovoltaici da accoppiare a generatori diesel per l’alimentazione di sistemi di sollevamento artificiale (Sucker Rods Pumps) in località desertiche dell’Egitto.

Divisione Gas & Power

- Trasporto anidride carbonica via condotta (TACC): il progetto si inserisce nel programma del trasporto su lunghe distanze di differenti tipi di gas a differenti regimi di pressione con la finalità di sviluppare normative, linee guida e raccomandazioni per future applicazioni nell’ambito CCS - Carbon Capture and Storage. Nel 2010, sono stati definiti i contenuti tecnici del programma e le partecipazioni ai Joint Industrial Project (JIP): nell’ambito del progetto, Eni promuoverà la creazione di quattro iniziative JIP congiuntamente con altre Energy Integrated Companies, tra cui Gasunie e Statoil.
- Monitoraggio avanzato sistemi di trasporto gas (progetti MAST e Dionisio): Eni ha sviluppato tecnologie proprietarie per il monitoraggio avanzato di sistemi di trasporto gas (condotte e centrali di compressione). Nel 2010, sono stati effettuati con successo test di tecnologie per la rilevazione di difetti strutturali (MAST) che possono generare criticità nel trasporto. Prosegue lo sviluppo della tecnologia proprietaria (Dionisio) basata su sensori vibroacustici per rilevare intrusioni e perdite lungo condotte di trasporto. È stato installato un sistema prototipale di monitoraggio sull’oleodotto Chivasso-Aosta.

Divisione Refining & Marketing

- Blue fuels and products: Eni è impegnata da anni nella ricerca e nello sviluppo di carburanti e lubrificanti d’avanguardia che consentano di ottimizzare l’efficienza dei motori e di ridurre significativamente le emissioni inquinanti. A febbraio 2010, la Regione Lombardia ed Eni hanno siglato un accordo per la distribuzione del “Formula Milano” in 50 punti vendita. Il BluDiesel Tech della Formula Milano prevede:
(i) un contenuto di aromatici totali inferiore al 18% in peso (verso un contenuto medio di aromatici totali nei gasoli del 25%);
(ii) poliaromatici totali inferiori al 3% in peso, rispetto alla specifica attuale dell’8%;
(iii) un numero di cetano ≥ 55, rispetto alla specifica attuale che prevede un valore minimo di 51.
- Biocombustibili: Eni ha sviluppato la tecnologia Ecofining TM, in collaborazione con il partner UOP, che consente la conversione di oli vegetali in Green Diesel. L’American Institute of Chemical Eingineers (AICHE), a Novembre 2010, ha premiato Eni insieme alla società americana UOP con il “2010 Sustainable Energy Award” per le attività svolte in questo ambito. L’obiettivo della tecnologia EcoFining TM è la produzione di biofuel mediante un processo integrato in raffineria, che consiste nell’idrotrattamento della componente rinnovabile (olio vegetale, oli esausti, grassi animali) per ottenere un prodotto con caratteristiche superiori (potere calorifico, cetano, etc.) al biodiesel convenzionale (FAME).
- Zero Waste: Eni intende sviluppare e mettere a punto un sistema di smaltimento dei fanghi industriali alternativo alla discarica, possibilmente associato ad una termovalorizzazione, in grado di minimizzare i rifiuti prodotti. Per il trattamento di residui industriali, oleosi e biologici, è stato studiato un processo termico (Zero Waste), oggetto di domanda di brevetto, che prevede una sezione di gassificazione del fango e la possibile inertizzazione del residuo prodotto.

È stato progettato un impianto pilota da 50 kg/h ed è stato elaborato uno studio di fattibilità per il trattamento di un volume annuale di fanghi di ca. 5.000 ton/a.

Eni Corporate

- Materiali Fotoattivi: sono stati messi a punto dei coloranti originali e prodotte, con gli stessi, lastre polimeriche trasparenti che funzionano come convertitori e concentratori dello spettro solare. Ciò permette una notevole riduzione della quantità di silicio da impiegare per la conversione fotovoltaica. I risultati sono tali da permettere l’avvio della fase di sviluppo successiva a quella di laboratorio.
- Valorizzazione rifiuti ad uso energetico: è stato messo a punto su scala di laboratorio un processo di “liquefazione” che consente la conversione di rifiuti organici in bio-olio con resa fino al 42% (sul peso secco), corrispondente ad un recupero energetico maggiore dell’80%. La nuova tecnologia è stata protetta brevettualmente ed applicata con successo alla frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU) ed ai fanghi di scarto di impianti di depurazione di reflui civili.
- Microrganismi per biodiesel: il progetto si concentra sull’impiego di microorganismi (lieviti e batteri) in grado di accumulare nella loro cellula dei lipidi analoghi a quelli ottenibili da piante oleaginose e che possono essere successivamente trasformati in Green Diesel. La materia prima utilizzata dai microrganismi deriva dal trattamento di biomasse lignocellulosiche, così da evitare la competizione con il settore agroalimentare. I ceppi di lieviti identificati hanno una produttività superiore a quella delle colture oleaginose tradizionali, compresa la palma.
- EKRT (ElectroKinetic Remediation Technology): si tratta di una tecnologia di risanamento ambientale applicabile a terreni inquinati da mercurio. Il ricircolo continuo di una soluzione elettrolitica consente la mobilizzazione del mercurio attraverso la solubilizzazione della sua forma metallica e la separazione per via elettrocinetica. È stato accertato che il processo non interessa le forme inerti del mercurio e che, quindi, la tecnologia agisce in modo selettivo sulla sua frazione mobile, responsabile della tossicità.

Petrolchimica

- Chimica di base: sono state condotte a livello di impianto pilota, con esito positivo, prove di produzione diretta di fenolo e cicloesanone attraverso un processo proprietario che prevede l’utilizzo di benzene come unica materia prima eliminando la produzione di acetone come sottoprodotto (liquido tossico e infiammabile).

- Elastomeri: sono state eseguite le prime produzioni industriali di due nuovi gradi S-SBR (copolimeri stirene butadiene in soluzione) per applicazione in pneumatici ad elevate prestazioni (minore consumo energetico associato ad una riduzione della resistenza al rotolamento). È stata sviluppata a livello di laboratorio una tecnologia proprietaria per la messa a punto di nuovi gradi di elastomeri per applicazione tyre green (abbassamento emissioni) con caratteristiche prestazionali ancor più elevate. Sono stati ottenuti a livello industriale, gradi di gomme ESBR e NBR a ridotto contenuto di VOC (composti organici volatili).
- Polimeri Stirenici: nel sito di Mantova, sul nuovo impianto a tecnologia proprietaria per la produzione di polistirene espandibile con processo in massa continua da 38 kT/a, è stata completata con successo l’industrializzazione dei nuovi prodotti. I prodotti sviluppati consentono una riduzione del 15% della quantità di VOC immessa in atmosfera durante la loro trasformazione.

Risultati rilevanti ottenuti nell’ambito dell’alleanza Eni-MIT

- Oil spills in Marine Environment: il progetto nasce dalla scoperta di un materiale innovativo che ha mostrato una grande capacità di assorbimento selettivo di petrolio disperso in acqua. Il progetto apre la strada alla realizzazione di nuovi sistemi di trattamento di oil spill in mare.
- Cella solare ultrafessibile: è uno dei più importanti risultati ottenuti dal Solar Fronties Center. Le celle, costituite da uno strato sottile di materiale fotoattivo rivestito da un foglio di plastica trasparente, possono essere piegate senza rotture o cali di performance, il che permette la copertura di superfici irregolari, senza bisogno d’ingombranti supporti metallici.
- Cella solare su carta: in questo caso il dispositivo fotoattivo è realizzato su carta, come se fosse un documento stampato. La tecnica innovativa utilizzata per realizzare il dispositivo è la stessa in grado di produrre celle su substrati plastici e flessibili. Una “cella di carta” può essere una soluzione a basso costo per applicazioni in cui gli aspetti chiave non sono la durata ma la velocità d’installazione e la facilità di trasporto.
- Scissione fotochimica di acqua: l’obiettivo del progetto è mettere a punto processi di generazione di idrogeno e ossigeno a partire dall’acqua mediante agenti biologici che sfruttano l’energia solare. I principali attori di questa tecnologia sono i nanomateriali sintetizzati sfruttando la capacità auto-assemblante dei virus. Utilizzando questa tecnica sono stati compiuti significativi passi avanti nella sintesi di nuovi materiali attivi che si sono dimostrati efficaci nel promuovere la generazione sostenibile di idrogeno da energia rinnovabile.

- Biofissazione di CO2: la CO2 dell’ambiente marino è catturata da organismi viventi che la convertono nel carbonato di calcio di cui è costituito il loro guscio. In laboratorio questi sistemi biologici sono stati riprodotti con successo impiegando microrganismi (lieviti). Questo apre la strada alla valorizzazione di CO2 mediante produzione di carbonato di calcio e di altri materiali che possono essere classificati eco-sostenibili.

Ricerca e innovazione