Efficienza energetica dei prodotti e dei processi industriali (Progetto 1.6)

Il WP studia e sviluppa soluzioni per l’efficientamento di processi e filiere industriali, proponendosi di:

i. Favorire la diffusione di regolamenti che migliorino l’ecosostenibilità e le prestazioni dei prodotti attraverso l’applicazione dell'etichettatura energetica e dei requisiti di ecodesign/ecosostenibilità.

ii. Valutare le opportunità di decarbonizzazione dei processi industriali, con particolare attenzione alle richieste di energia termica da fonti energetiche rinnovabili e sorgenti di calore di scarto potenzialmente recuperabili.

iii. Analizzare soluzioni per migliorare le prestazioni energetiche di Data Center attraverso il monitoraggio delle prestazioni e lo sfruttamento efficiente delle risorse di calcolo.

iv. Promuovere l'adozione di tecnologie non termiche e termiche innovative come alternative o complementi ai processi termici tradizionali nel settore alimentare.

v. Analizzare soluzioni per il miglioramento dell’efficienza energetica dei settori vitivinicolo e olivicolo-oleario.

vi. Rendere più efficiente, efficace e sostenibile la filiera dell’off-site construction.

vii. Realizzare lo studio funzionale di un materiale a base di MOF con buone capacità separative per la miscela CO2/N2 a diverse umidità relative, modificato mediante operazioni di funzionalizzazione chimica e/o sostituzione parziale dei linkers organici per l’ottenimento di un sorbente con migliori performances separative in presenza della quantità d’acqua presente nelle miscele da post-combustione.

Il progetto prosegue il lavoro avviato nel precedente PTR, approfondendo come i diversi settori produttivi consumano energia e quali interventi di efficientamento risultano più efficaci e convenienti. L’obiettivo principale è aiutare le imprese, soprattutto quelle obbligate alla diagnosi energetica, a redigere audit completi e utili, e a scegliere con precisione le misure di miglioramento più adatte.

Allo stesso tempo, il progetto guarda alle tante PMI italiane che non sono tenute per legge a svolgere una diagnosi, ma che potrebbero ottenere grandi benefici dall’efficienza energetica. Per questo verranno coinvolte università e associazioni di categoria, così da mettere a disposizione strumenti semplici, esempi pratici e linee guida immediate.

Le attività previste comprendono: descrivere in modo chiaro gli interventi di efficienza disponibili, valutarne l’impatto reale sui processi produttivi, semplificare i percorsi di diagnosi per le PMI e favorire la diffusione di buone pratiche attraverso una comunità dedicata al tema.

Il progetto esplorerà anche come i principi della Lean Production possano aiutare a individuare sprechi e inefficienze, grazie alla mappatura dei consumi nei settori più critici e al confronto con esperti. Infine, un database integrato e modelli econometrici permetteranno di analizzare l’evoluzione delle diagnosi energetiche dal 2019 al 2023, offrendo indicazioni concrete per migliorare le politiche e le strategie future di risparmio energetico.

Il WP3 affronta il tema della cattura, dello stoccaggio e del riutilizzo della CO₂ prodotta sia da sorgenti puntuali sia dall’aria, con particolare attenzione ai settori energivori e difficili da decarbonizzare, valutando processi pre-combustione e post-combustione.

Materiali e processi saranno analizzati dal punto di vista dell’efficienza e della sostenibilità, integrando ai recuperi termici anche la generazione locale di energia tramite cicli termodinamici a vapore, valutandone i KPI specifici.

L’efficienza della gassificazione con cattura di CO₂ verrà valutata fino a pressioni di 10 bar, valorizzando biomasse residuali e rifiuti plastici a basso valore economico.
 Il syngas prodotto sarà purificato mediante sorbenti innovativi in grado di resistere ad alte pressioni, così da consentirne l’impiego in processi di produzione energetica (celle a combustibile, microturbine, ecc.) o nella sintesi di combustibili per lo stoccaggio di energia.

La valorizzazione della CO₂ in combustibili rinnovabili sarà realizzata tramite reattori catalitici assistiti da plasma freddo.

Nei diversi schemi di processo analizzati verrà inoltre valutata l’integrazione della cattura diretta della CO₂ dall’aria per il raggiungimento dei target di neutralità carbonica. Per completare il ciclo di gestione del carbonio, saranno infine studiati sistemi di stoccaggio a lungo termine tramite mineralizzazione accelerata su scorie industriali.

Il WP4 affronta il tema dell'efficienza energetica nel settore della depurazione delle acque reflue, in linea con la Direttiva (UE) 2024/3019 che stabilisce l'obiettivo della neutralità energetica per gli impianti di trattamento entro il 2045.

L'approccio si fonda su due strategie complementari: l'ottimizzazione dei processi depurativi e l'incremento dell'autoproduzione di energia da fonti rinnovabili. Le attività principali comprendono l'aggiornamento del quadro conoscitivo del settore attraverso l'analisi delle diagnosi energetiche, lo sviluppo del software DEES per la classificazione energetica degli impianti e la valutazione di scenari di efficientamento, nonché la modellazione di configurazioni impiantistiche energeticamente neutre.

Sul fronte delle tecnologie innovative, il progetto sviluppa il processo MBBR per il trattamento di reflui specifici, i processi di recupero energetico dai fanghi (digestione anaerobica, pirolisi, trattamenti idrotermali), la biometanazione per la conversione di biogas e syngas in biometano, e il processo biologico assimilativo per la rimozione dei nutrienti.

I risultati forniranno strumenti operativi ai gestori degli impianti e supporteranno il settore nel raggiungimento degli obiettivi normativi europei, con benefici in termini di riduzione dei costi energetici, delle emissioni climalteranti e di valorizzazione dei sottoprodotti secondo i principi dell'economia circolare.