Analisi di Rischio Quantitativa per un impianto di cattura, purificazione e liquefazione di CO2: analisi critica di uno studio QRA e peculiarità nella valutazione delle conseguenze = Quantitative Risk Analysis for a CO2 capture, purification, and liquefaction plant: critical analysis of a QRA study and peculiarities in consequence assessment.

Nel presente lavoro di tesi si propone lo studio di un’analisi di rischio quantitativa su un impianto reale di tipo BECCS (Bio-Energy Carbon Capture and Storage), soluzione strategica innovativa per la rimozione dell’anidride carbonica dall’atmosfera. Questo tipo di impianto introduce anche nuovi rischi legati alla manipolazione, al trasporto e allo stoccaggio di grandi volumi di CO2. In particolare, questa tesi prevede un focus sulle difficoltà nella realizzazione di una QRA (Quantitative Risk Analysis) dovute alla mancanza di standard robusti dedicati esclusivamente alla CO2, analizzando la documentazione tecnica attualmente disponibile e i modi in cui questa viene adattata alle valutazioni di rischio per l’anidride carbonica. In fase preliminare è stata eseguita una ricerca per ottenere un punto sullo stato dell’arte della tecnologia CCS (Carbon Capture and Storage). L’analisi di rischio ha previsto la divisione dell’impianto in sezioni isolabili e l’identificazione dei relativi punti di rilascio. Le frequenze di dispersione sono state stimate tramite la tecnica del parts count e i dati del database IOGP (International Organization of Oil and Gas Producers), differenziando gli scenari con intervento e con guasto del sistema di emergenza. La modellazione della dispersione delle nubi tossiche è stata eseguita utilizzando il software DNV PHAST. Infine, il rischio è stato quantificato in termini di IRPA (Individual Risk Per Annum) e rischio sociale, confrontando i risultati con i criteri di tollerabilità ALARP (As Low As Reasonably Practicable). I risultati della QRA indicano che i rilasci outdoor di CO2 liquida generano conseguenze peggiori rispetto a quelli di CO2 gassosa, mentre per i rilasci indoor la criticità tossicologica emerge soltanto nel caso di mancato intervento del sistema di emergenza e ventilazione forzata assente. I valori di IRPA, calcolati sia per le aree outdoor che per quelle indoor, e la curva F-N totale per il rischio sociale rientrano all’interno della zona ALARP. In fase finale è stata eseguita un’analisi di sensibilità sul software DNV PHAST, con il fine di indagare l’impatto dei parametri che caratterizzano il rilascio, in particolare l’inventario di sostanza rilasciato, la sua pressione e temperatura, sull’estensione delle aree di danno fornite dalle simulazioni di questo software. I risultati principali di quest’analisi dimostrano che per i rilasci outdoor l’inventario risulta avere un impatto nullo o trascurabile, mentre i rilasci gassosi sono maggiormente influenzati dalla pressione e quelli liquidi dalla temperatura. Per gli scenari indoor l’impatto di pressione, temperatura e inventario dipende dal singolo caso. Il lavoro svolto ha offerto una valutazione critica delle fasi dell’analisi di rischio, evidenziando criticità e punti aperti sull’applicazione di una metodologia classica di QRA ad un impianto che tratta CO2.