Indice di Wobbe

L'indice di Wobbe (WI) è il principale indicatore dell'interscambiabilità a parità di pressione dei gas carburanti come il gas naturale, il GPL ed è frequentemente definito nelle specifiche delle forniture di gas e nei trasporti. L'indice di Wobbe, $I_{W}$ , è definito come

$I_{W}={\frac {\Delta _{c}H_{s}^{o}}{\sqrt {\rho }}}$

In cui Δ_cH_s^o è il potere calorifico superiore, o semplicemente valore calorifico, e ρ la densità specifica del gas (densità relativa a quella dell'aria). Poiché ρ è adimensionale, I_W ha le dimensioni del potere calorifico, e quindi è solitamente espresso in MJ/Nm³, o MJ/Sm³ o, nei contesti anglosassoni, in BTU/scf.

Il primo a proporlo in questo modo fu l'ingegnere bolognese Goffredo Wobbe nel 1926^[1].

L'indice di Wobbe è usato per confrontare il potere calorifico di differenti miscele combustibili in un apparecchio. Se due carburanti hanno lo stesso indice di Wobbe allora a parità di pressione di alimentazione l'energia trasportata sarà la stessa. Tipicamente variazioni fino al 5% sono consentite dal momento che non sono rilevabili dal consumatore. L'indice di Wobbe è un fattore critico per minimizzare l'impatto della fase di transizione durante l'analisi dell'uso di carburanti SNG come le miscele propano-aria.

Indice di Wobbe (MJ/Nm³) di alcuni combustibili comuni

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Gas	max	min	famiglia
Idrogeno	48,23	40,65	2 H
Metano	53,28	47,91	2 H
Etano	68,19	62,47	3
Etilene	63,82	60,02	3
Gas naturale	53,71	48,52	2 H
Propano	81,07	74,55	3
Propilene	77,04	71,88	3
n-butano	92,32	85,09	3
Isobutano	91,96	84,71	3
1-butilene	88,46	82,54	3
GPL	86,84	79,94	3
Acetilene	61,32	59,17	2 H
Monossido di carbonio	12,80	12,80	1

Famiglie di combustibili

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L'indice di Wobbe è normalmente espresso nel sistema internazionale o in MJ/Sm³ (talvolta si usa anche il BTU/ft³ o "BTU/piedecubo", pari a 37.3 kJ/m³). Nel caso del gas naturale (massa molare 17 kg/kmol), il valore calorifico tipico è circa 1,050 Btu/piede cubo e la densità è circa 0,66 kg/m³; ne risulta un indice di Wobbe tipico di 1,367 BTU/ft³ (51 MJ/m³).

Vi sono tre ranges o "famiglie" di gas carburanti che sono stati internazionalmente approvate e basate sull'indice di Wobbe. La famiglia 1 copre i gas artificiali, la famiglia 2 i gas naturali (di range basso L o alto H), la famiglia 3 il GPL. L'apparecchiatura di combustione è tipicamente progettata per bruciare un gas combustibile appartenente a una famiglia particolare: gas illuminante ricco di idrogeno, gas naturale o GPL.

Famiglia	range dell'indice di Wobbe (MJ/Nm³)	Tipo di gas
1	22.5 – 30
2 L	39 – 45
2 H	45.5 – 55
3	73.5 – 87.5

Note

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^ Ing. Goffredo Wobbe, La definizione della qualità del gas, in L'industria del gas e degli acquedotti, XV (15), n. 11, Roma, 30 novembre 1926, pp. 165-172.