indice
Il 28 ottobre 2026, alla Sala Convegni dell’Ara Pacis di Roma, ENEA e RSE hanno dedicato un workshop ai risultati intermedi del progetto Bioenergie, uno dei programmi di ricerca finanziati dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica nell’ambito del Piano Triennale di Ricerca di Sistema Elettrico 2025-2027. Al centro dell’incontro, le tecnologie per trasformare biomasse e residui organici in combustibili, idrogeno ed energia elettrica, con particolare attenzione alla sostenibilità dei processi e alle possibilità di applicazione industriale.
L’iniziativa, intitolata Bioenergia e Decarbonizzazione: risultati e visioni per il futuro dal mondo della ricerca, ha riunito istituzioni, ricercatori e operatori del settore energetico. Il programma comprendeva sviluppi tecnologici e scenari relativi a biometano, bioidrogeno, biocarburanti avanzati, gassificazione, processi Power-to-Liquid e celle a combustibile.
Il lavoro affronta una questione concreta per la bioenergia e decarbonizzazione in Italia: individuare tecnologie capaci di utilizzare risorse biologiche disponibili sul territorio, riducendo il ricorso ai combustibili fossili senza compromettere la sostenibilità ambientale ed economica delle filiere.
La documentazione pubblica del progetto descrive obiettivi, attività sperimentali e sistemi di valutazione. Non fornisce però, per tutte le tecnologie presentate nel programma del workshop, dati conclusivi su rendimenti raggiunti, costi industriali o riduzioni effettive delle emissioni. Le soluzioni in fase di sviluppo devono quindi essere distinte dagli impianti commerciali già operativi.
Dalla biomassa all’energia elettrica: le sperimentazioni sulla gassificazione
Una delle attività più significative riguarda la gassificazione delle biomasse solide e delle frazioni biogeniche dei rifiuti. Il processo permette di ottenere un gas di sintesi, generalmente chiamato syngas, contenente principalmente idrogeno, monossido di carbonio e altri componenti in proporzioni variabili.
A differenza della combustione diretta, la gassificazione trasforma il materiale organico attraverso reazioni termochimiche in condizioni controllate. Il gas ottenuto può essere successivamente trattato e utilizzato per produrre energia oppure come materia prima per altri processi.
Il progetto Bioenergie prevede lo sviluppo di sistemi capaci di alimentare celle a combustibile a ossidi solidi, indicate con la sigla SOFC. Questi dispositivi convertono l’energia chimica del combustibile in elettricità attraverso reazioni elettrochimiche e possono essere integrati in configurazioni di cogenerazione, che recuperano anche il calore prodotto.
Il Centro Ricerche ENEA della Trisaia, in Basilicata, ospita un impianto prototipale di gassificazione che costituisce il riferimento sperimentale per questa linea di attività.
Il reattore utilizza una configurazione a letto fluido bollente, con ossigeno e vapore come agenti gassificanti. Tra le sue caratteristiche è presente un sistema di filtrazione ad alta temperatura, integrato nella parte superiore del gassificatore.
La ricerca punta a migliorare la qualità del syngas, contenendo le sostanze indesiderate che potrebbero compromettere il funzionamento delle celle a combustibile. Uno degli ostacoli tecnici riguarda infatti la presenza di catrami e contaminanti, che devono essere rimossi prima dell’utilizzo del gas.
Le campagne sperimentali previste dovranno verificare l’integrazione tra gassificatore e celle SOFC, valutandone efficienza, prestazioni e comportamento in condizioni operative rappresentative. Il progetto descrive un percorso di validazione su scala significativa, non un sistema integrato già dimostrato come soluzione commerciale.
Per la bioenergia e decarbonizzazione in Italia, questa attività interessa soprattutto la produzione elettrica programmabile. Un impianto alimentato con biomasse disponibili e adeguatamente gestite può produrre energia secondo esigenze operative diverse da quelle degli impianti fotovoltaici ed eolici, la cui produzione dipende dalle condizioni meteorologiche.
La convenienza dipende comunque dalla disponibilità continuativa del combustibile, dai costi di raccolta e trattamento e dalle prestazioni effettive dell’impianto.
Biometano e bioidrogeno, le tecnologie per trasformare i gas rinnovabili
Il biometano rappresenta una delle applicazioni già industrializzate delle bioenergie. Viene generalmente prodotto attraverso la purificazione del biogas ottenuto dalla digestione anaerobica di materiali organici, come residui agricoli, effluenti zootecnici e frazioni biodegradabili dei rifiuti.
La rimozione dell’anidride carbonica e delle altre impurità permette di ottenere un gas con caratteristiche compatibili, nel rispetto delle specifiche tecniche, con diversi utilizzi del gas naturale.
La produzione e l’impiego del biometano costituiscono quindi una realtà industriale distinta dalle sperimentazioni avanzate del progetto ENEA.
Una delle linee di ricerca prende in esame il cracking del biometano mediante reattori al plasma, con l’obiettivo di produrre idrogeno.
Il principio consiste nella decomposizione del metano in idrogeno e carbonio. Le tecnologie al plasma utilizzano energia elettrica per creare condizioni favorevoli alla trasformazione chimica, offrendo una strada alternativa ai processi convenzionali di produzione dell’idrogeno.
L’interesse ambientale deriva dalla possibilità di evitare la formazione diretta di anidride carbonica nella reazione principale. Il bilancio complessivo, tuttavia, dipende dall’origine del biometano, dall’elettricità consumata, dall’efficienza del processo e dalla gestione del carbonio ottenuto.
La documentazione progettuale indica questa tecnologia tra le attività sperimentali, senza riportare risultati industriali conclusivi che consentano di attribuirle una competitività economica già dimostrata.
Accanto al cracking, vengono studiati processi termocatalitici ed elettrochimici per aumentare la produzione di idrogeno e valorizzare le correnti secondarie generate durante la trasformazione delle biomasse.
Il termine bioidrogeno comprende diverse modalità produttive legate all’utilizzo di materie prime biologiche. Non identifica quindi un unico processo né garantisce, da solo, un determinato livello di riduzione delle emissioni.
La distinzione è rilevante perché l’idrogeno ottenuto da biomasse può avere prestazioni ambientali molto differenti secondo le tecnologie utilizzate e l’intera filiera di approvvigionamento.
Biocarburanti avanzati, dai residui vegetali ai combustibili compatibili con le infrastrutture esistenti
Un altro ambito del programma riguarda la trasformazione dei residui lignocellulosici in biocarburanti liquidi avanzati.
Si tratta di materiali vegetali ricchi di cellulosa, emicellulosa e lignina, presenti in numerosi residui agricoli e forestali. La loro composizione rende possibile un impiego come materia prima per processi biotecnologici, ma richiede trattamenti specifici per recuperare le componenti utilizzabili.
Il progetto prevede una sequenza di trasformazioni che parte dal pretrattamento delle biomasse per ottenere zuccheri fermentabili. Questi vengono successivamente utilizzati da microrganismi selezionati per produrre lipidi, ossia sostanze grasse che possono essere estratte e trasformate attraverso processi catalitici.
L’obiettivo finale è ottenere biocarburanti drop-in, progettati per essere compatibili con le infrastrutture e le tecnologie di utilizzo dei combustibili convenzionali, purché rispettino le relative specifiche.
La ricerca si concentra sulla selezione dei microrganismi, sull’aumento delle rese lipidiche, sull’estrazione degli oli e sulla loro conversione mediante idrogenazione catalitica.
Non è un passaggio semplice. Ogni fase comporta consumi energetici, necessità di separazione dei prodotti e costi che incidono sulla competitività complessiva.
Per questo il progetto comprende anche analisi dei bilanci di massa, delle prestazioni energetiche e dell’impatto ambientale.
La bioenergia e decarbonizzazione in Italia richiede infatti una valutazione delle filiere complete. Un carburante ottenuto da residui non è automaticamente sostenibile se la trasformazione richiede quantità elevate di energia o se le materie prime devono essere trasportate per grandi distanze.
I biocarburanti avanzati possono assumere particolare interesse nei settori nei quali l’elettrificazione diretta presenta maggiori difficoltà tecniche o operative. Il loro contributo effettivo dipenderà però dalla disponibilità delle materie prime ammissibili, dalla maturità dei processi e dalla conformità ai requisiti europei di sostenibilità.
Power-to-Liquid e integrazione con le energie rinnovabili
La ricerca ENEA comprende anche tecnologie Power-to-Liquid, utilizzate per trasformare energia elettrica e materie prime appropriate in combustibili liquidi.
Questi processi possono impiegare idrogeno prodotto mediante elettrolisi alimentata da elettricità rinnovabile, combinandolo con fonti di carbonio per ottenere molecole utilizzabili come combustibili.
Nel progetto Bioenergie, l’attenzione riguarda soprattutto l’integrazione tra trasformazioni termochimiche delle biomasse, produzione di idrogeno e sintesi di nuovi vettori energetici.
Le attività comprendono lo sviluppo di catalizzatori, reattori a membrana e membrane zeolitiche selettive per migliorare la conversione del syngas.
L’integrazione tra biomasse ed elettricità rinnovabile offre la possibilità di utilizzare differenti risorse energetiche all’interno di processi coordinati. Resta però necessario verificare quanta energia venga consumata durante le trasformazioni e quale quantità rimanga effettivamente disponibile nel prodotto finale.
La produzione di combustibili sintetici comporta infatti più passaggi di conversione. Quando l’elettricità può essere utilizzata direttamente, occorre confrontare l’efficienza complessiva delle alternative prima di considerare conveniente la trasformazione in un combustibile liquido.
Le attività previste dal programma 2025-2027 servono anche a individuare le condizioni nelle quali questi processi possono avere una giustificazione tecnica ed economica.
La disponibilità delle biomasse diventa un problema di pianificazione territoriale
La quantità di residui biologici realmente recuperabili rappresenta uno dei principali limiti all’espansione delle bioenergie.
Non tutte le biomasse teoricamente presenti sul territorio possono essere destinate alla produzione energetica. Una parte svolge funzioni agronomiche ed ecologiche, mentre altre risorse sono già utilizzate in filiere produttive differenti.
Il progetto ENEA affronta il problema attraverso la mappatura delle disponibilità territoriali e l’aggiornamento dell’Atlante delle Biomasse, uno strumento geografico destinato a supportare la valutazione del potenziale bioenergetico.
Le attività comprendono lo studio delle biomasse residuali, dei terreni fortemente degradati, delle possibilità di produzione di biocombustibili avanzati e dell’integrazione con altre fonti rinnovabili.
L’obiettivo è costruire strumenti capaci di collegare le risorse disponibili alle caratteristiche dei territori e alle possibili localizzazioni degli impianti.
La distanza tra luogo di raccolta e struttura di trasformazione può modificare sensibilmente il costo del combustibile. Anche la stagionalità della produzione agricola, le possibilità di stoccaggio e la continuità degli approvvigionamenti incidono sulle dimensioni economicamente sostenibili di un impianto.
La mappatura delle biomasse deve distinguere la disponibilità teorica da quella effettivamente utilizzabile, tenendo conto dei vincoli ambientali e degli impieghi alternativi delle risorse.
Il programma prevede inoltre casi studio locali per valutare l’integrazione tra biomasse, fotovoltaico, eolico e idrogeno verde.
La pianificazione territoriale diventa così parte integrante della bioenergia e decarbonizzazione in Italia, soprattutto quando si considerano impianti distribuiti che devono valorizzare residui disponibili in aree circoscritte.
L’aggiornamento dell’Atlante rientra negli obiettivi del programma: non va confuso con la pubblicazione già completata di tutte le nuove funzionalità previste.
Energia da biocombustibili per la ricarica delle auto elettriche
Tra le attività meno convenzionali del progetto compare lo studio di sistemi per alimentare colonnine di ricarica dei veicoli elettrici attraverso generatori che utilizzano biocombustibili liquidi.
Il modello viene definito off-board hybrid system e riguarda la possibilità di produrre elettricità localmente, soprattutto in aree extraurbane nelle quali il potenziamento della rete potrebbe comportare costi elevati.
La ricerca non propone questa soluzione come alternativa generalizzata alla ricarica dalla rete elettrica. L’obiettivo è confrontare configurazioni differenti e individuare le condizioni nelle quali un generatore alimentato con biocombustibile potrebbe risultare competitivo.
Le valutazioni comprendono efficienza, costi di investimento, spese operative ed emissioni.
Particolare attenzione viene dedicata all’approccio Well-to-Wheel, che considera il percorso energetico dalla produzione del combustibile fino al suo utilizzo finale.
Questa metodologia permette di evitare confronti limitati alle sole emissioni prodotte nel punto di utilizzo. Un generatore può avere caratteristiche emissive diverse da quelle di una centrale elettrica, ma il confronto ambientale richiede di considerare anche la produzione e il trasporto del combustibile.
Nel programma sono previsti modelli matematici, analisi di sensitività e casi studio riferiti a situazioni extraurbane, comprese potenziali applicazioni in aree rurali e stazioni di servizio.
Si tratta di valutazioni di ricerca: non sono documentate, attraverso le informazioni pubbliche esaminate, installazioni commerciali derivanti da questa specifica attività.
Dai laboratori agli impianti, il confronto sulle prestazioni ambientali
Il workshop del 28 ottobre ha collocato le diverse tecnologie all’interno dello stesso programma scientifico, coordinato per ENEA da Isabella De Bari, direttrice della divisione TERIN-BBC.
Il progetto coinvolge anche RSE e diversi gruppi universitari, con attività dedicate alla conversione energetica, ai processi chimici, alla disponibilità delle risorse e alla valutazione tecnico-economica.
Uno degli elementi comuni è l’analisi del ciclo di vita, conosciuta come LCA. Questa metodologia considera gli impatti associati all’approvvigionamento delle materie prime, alla costruzione e gestione degli impianti, ai consumi energetici e ai prodotti ottenuti.
La necessità di una valutazione completa è coerente con il quadro europeo delle energie rinnovabili, aggiornato dalla direttiva 2023/2413, che disciplina anche aspetti riguardanti la sostenibilità dei combustibili rinnovabili.
Nel caso delle biomasse, la possibilità di produrre energia da carbonio di origine biologica non equivale automaticamente all’assenza di emissioni nette. Il risultato dipende dalle modalità di produzione, dalla gestione dei suoli, dai consumi della filiera e dall’eventuale cambiamento delle destinazioni d’uso delle risorse.
Per la bioenergia e decarbonizzazione in Italia, la questione interessa direttamente la capacità di trasformare i risultati di laboratorio in processi riproducibili su scala industriale.
Le tecnologie già diffuse, come la produzione di biometano tramite digestione anaerobica e purificazione del biogas, dispongono di esperienze operative consolidate. Altre soluzioni, tra cui il cracking al plasma del biometano, l’integrazione avanzata tra gassificazione e celle SOFC e alcune filiere di carburanti da oli microbici, richiedono ulteriori verifiche su prestazioni, affidabilità e costi.
La documentazione del workshop descrive la presentazione dei risultati intermedi, ma non pubblica un quadro quantitativo completo delle prestazioni raggiunte da ciascuna sperimentazione. Non sarebbe quindi corretto attribuire all’incontro nuovi record di efficienza, abbattimenti delle emissioni già misurati o traguardi commerciali non documentati.
Il Piano Triennale 2025-2027 comprende ulteriori attività di sperimentazione, modellazione e trasferimento delle conoscenze. Tra gli sviluppi previsti rientrano la verifica dei sistemi integrati di conversione energetica, l’ottimizzazione dei processi per i biocarburanti e la valutazione di casi territoriali.
Saranno soprattutto i dati sulle rese di conversione, sulla durata dei componenti, sui consumi energetici e sui costi complessivi a determinare quali soluzioni potranno superare la fase sperimentale. Per gli impianti basati su biomasse residuali, la verifica dovrà inoltre dimostrare la possibilità di garantire approvvigionamenti sostenibili e continuativi senza sottrarre risorse ad altri utilizzi prioritari.