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Il settore energetico e quello della mobilità sono interessati da un rapido econsistente cambiamento nel mix delle fonti e dei vettori energetici di riferimento con il ricorso crescente a fonti energetiche rinnovabili (FER). Tale obiettivo è declinato attraverso lo studio e sviluppo di processi e tecnologie in grado di realizzare una progressiva sostituzione di prodotti petroliferi con vettori energetici da FER. In tale contesto, le ricerche sono focalizzate sulla sintesi efficiente di e-fuels, solar-fuels e biofuels come, ad esempio, idrogeno, metano, alcoli, ammoniaca, e biocombustibili liquidi. Tale approccio si integra perfettamente con gli studi sui vettori energetici prodotti nell’ambito di filiere lunghe per la valorizzazione energetica di biomasse residuali e rifiuti, in ottica di “cascading use” della fonte biogenica. In parallelo alle ricerche dedicate allo stoccaggio di energia da FER in vettori energetici ad elevato valore aggiunto, la caratteristica peculiare di intermittenza non programmabile delle FER di maggior rilievo, come quelle eolica e solare, viene affrontata anche mediante lo sviluppo di tecnologie e strategie di accumulo, controllo e gestione dei flussi da fonti diversificate e del mix energetico.
Nonostante il progressivo incremento dell’utilizzo delle FER, le fonti fossili continueranno a rappresentare nel prossimo futuro una rilevante aliquota del mix energetico. Questo sia per rispondere alle tempistiche di riconversione e adattamento degli impianti industriali attuali sia per gli aspetti di resilienza della produzione energetica rispetto alla peculiare non programmabilità delle FER. In tale contesto, l’utilizzo delle fonti fossili viene affrontato con l’obiettivo di incrementare l’efficienza dei processi di conversione energetica riducendone le emissioni climalteranti. Le attività svolte in tale ambito riguardano l’elaborazione di strategie di retrofitting e di upgrading delle tecnologie esistenti; lo sviluppo di tecnologie destinate alla cattura, l’utilizzo e lo stoccaggio della CO2 (CCUS – Carbon Capture Utilisation and Storage); la sintesi di nuovi materiali per lo stoccaggio, l’utilizzo e l’integrazione diretta di energia da FER.
L’introduzione di nuovi vettori energetici che influenzano le emissioni inquinanti dei processi termochimici, e la necessità di accrescere la sostenibilità ambientale delle filiere energetiche, rende inoltre ancor più attuale la messa a punto di sistemi di monitoraggio e riduzione di inquinanti gassosi e del particolato solido.