Il Dipartimento “Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili” svolge attività di studio, analisi, valutazioni di sostenibilità con metodo LCA (Life Cycle Assessment) di tecnologie e processi per l’energia, ricerca, sviluppo e qualificazione di tecnologie, metodologie, materiali, processi e prodotti, progettazione e realizzazione di impianti prototipali, fornitura di servizi tecnici avanzati, trasferimento di tecnologie e conoscenze al sistema produttivo nei settori delle fonti e dei vettori di energia rinnovabili (fotovoltaico ad alta efficienza, solare termico e termodinamico con sistemi innovativi di accumulo energetico, agrivoltaico, biomasse, bioenergia e bioraffineria, biocombustibili e combustibili rinnovabili, idrogeno, poligenerazione distribuita e sistemi multi-vettore), delle tecnologie, dispositivi e sistemi per il trasporto, lo stoccaggio e la distribuzione dell’energia (Smart Grid, reti energetiche integrate, power to gas/liquid, accumulo elettrochimico – batterie – e termico – sali fusi, inerti), delle tecnologie, strategie e modelli per la decarbonizzazione degli usi finali dell’energia e l’ottimizzazione dei consumi (Comunità Energetiche Rinnovabili – CER, smart industry, smart cities, smart communities, mobilità sostenibile e trasporto innovativo, celle a combustibile, pompe di calore, cicli termici avanzati, e settore aerospaziale con particolare attenzione allo scambio termico e allo sviluppo di sistemi ottici), delle tecnologie abilitanti (Cloud Computing, Big Data, Blockchain, IoT, AI, HPC, realtà aumentata, machine learning, automazione e robotica, etc.). 

Specifica attenzione viene rivolta: 

• allo sviluppo e caratterizzazione di materiali (compresi elettroliti, elettrodi, membrane, catalizzatori, semiconduttori organici e inorganici, etc.,) e dispositivi (compresi celle, stack, moduli, sensori, etc.) avanzati per l’energia, con riferimento alle tecnologie per le celle fotovoltaiche ad alta efficienza e di nuova generazione, per l’accumulo elettrochimico, termico, per la CCUS, per le celle a combustibile, per tutte le tecnologie dell’idrogeno, incluso fine vita e second life, anche attraverso il ricorso a metodi e sistemi di ricerca accelerata ed automatizzata;
• allo sviluppo, dimostrazione e sperimentazione di tecnologie, processi, dispositivi, sistemi, impianti per la produzione di energia da fonte rinnovabile (solare fotovoltaico, agrivoltaico, solare termico, solare a concentrazione) e per energy harvesting;
• alla diffusione delle CER mediante lo sviluppo di: (i) strumenti e piattaforme per la valutazione di fattibilità tecnico-economica, l’ingaggio e il supporto alla gestione, l’erogazione di servizi e l’implementazione di CER; (ii) tecnologie per l’interoperabilità di dispositivi e sistemi e per il controllo avanzato (DSM, load management, etc.,), la gestione evoluta e l’esercizio di sistemi energetici integrati; (iii) tecniche e strumenti di ottimizzazione avanzati per l’utilizzo combinato di tecnologie e impianti rinnovabili e sistemi di accumulo centralizzato e distribuito;
• allo sviluppo di processi, dispositivi e sistemi innovativi per l’accumulo elettrochimico (Li-ione avanzate e nuove generazioni) per applicazioni stazionarie e nella mobilità, per l’accumulo termico a bassa e alta temperatura per applicazioni industriali e civili/residenziali;
• allo sviluppo, dimostrazione e sperimentazione della filiera dell’idrogeno e dei combustibili rinnovabili (e-fuel), in termini di processi (produzione, stoccaggio, distribuzione), componenti, tecnologie e sistemi (elettrolizzatori, celle a combustibile, stazioni di rifornimento, etc.,) e applicazioni (energia, industria, trasporti, civile e residenziale);
• allo sviluppo, dimostrazione e sperimentazione di processi e tecnologie per la CCUS;
• allo sviluppo, dimostrazione e sperimentazione di tecnologie, dispositivi, processi e sistemi per la valorizzazione di fonti di carbonio sostenibile, comprese le biomasse di diversa origine, i rifiuti civili ed industriali, il carbonio riciclato e la CO2, per la produzione di biocombustibili liquidi e gassosi, biolubrificanti, prodotti bio-based compresi intermedi chimici e biomateriali, etc.;
• allo sviluppo, dimostrazione e sperimentazione di tecnologie, dispositivi, sistemi e reti energetiche integrate (elettrica, termica), di micro e smart grid, di hub energetici multivettore, anche attraverso strategie di gestione, controllo ed ottimizzazione multi-obiettivo, l’implementazione di tecnologie abilitanti (ICT), di smart metering distribuito e tecniche di forecasting della produzione e della domanda;
• allo sviluppo di modelli, dispositivi e sistemi di analisi e monitoraggio delle infrastrutture critiche (elettricità, calore, acqua, gas, trasporti, strade e autostrade, telecomunicazioni, etc.) e di sistemi e strumenti di supporto alle decisioni per la protezione da eventi naturali, la gestione dei guasti, delle emergenze e l’analisi del rischio e per la cyber security, la resilienza e la flessibilità delle reti e delle infrastrutture;
• allo sviluppo, dimostrazione e sperimentazione di tecnologie, dispositivi, sistemi e soluzioni per l’utilizzo e la penetrazione del vettore elettrico negli usi finali, per le pompe di calore (studi e analisi di potenziali mercati ed applicazioni, tecnologie, dispositivi, e prototipi) e per la decarbonizzazione e l’efficientamento dei settori e processi produttivi industriali;
• allo sviluppo di modelli, tecnologie e strategie per la mobilità sostenibile (veicoli elettrici, veicoli idrogeno-celle a combustibile, veicoli con nuove alimentazioni, infrastrutture di ricarica, etc.,) e a basse emissioni di CO2, di strumenti e tecniche per la pianificazione integrata dell’offerta multimodale dei trasporti (micromobilità, mobilità privata, mobilità collettiva, trasporto merci, su gomma, ferroviario, navale, avio) e per l’integrazione in rete e l’erogazione di servizi (Vehicle-to-Grid, Vehicle-to-Home, etc.);
• a garantire ed assicurare il presidio del settore ICT e l’introduzione di nuove tecnologie e soluzioni all’interno dell’ENEA, supportare il Direttore generale per l’analisi e la valutazione degli impatti sulla organizzazione conseguenti alla loro introduzione per migliorare la qualità dei servizi e ridurre i tempi e i costi dell’azione amministrativa, progettare e coordinare iniziative rilevanti in ambito ICT in termini di ricerca e sviluppo e ai fini di una più efficace erogazione di servizi in rete ai cittadini e alle imprese mediante gli strumenti della cooperazione applicativa tra pubbliche amministrazioni.

Gli obiettivi strategici consistono nel contribuire a rafforzare la penetrazione delle fonti rinnovabili nella produzione di energia elettrica e termica e di nuovi vettori energetici (idrogeno verde e low carbon, combustibili rinnovabili e biocombustibili), a diversificare le fonti di energia per la realizzazione di un mix energetico sostenibile, a ridurre le emissioni e la dipendenza energetica dalle fonti fossili e aumentare la flessibilità e la resilienza del sistema energetico, a favorire e diffondere la decarbonizzazione energetica dei sistemi produttivi e degli usi finali, anche ottimizzando l’utilizzo e razionalizzando il consumo dell’energia, a sostenere l’innovazione e concorrere ad accrescere la competitività dell’industria italiana. 

Le priorità delle attività del Dipartimento tengono conto, inoltre, del PNRR, del PNIEC, dell’Accordo di programma con il MASE per la Ricerca di Sistema Elettrico, di Mission Innovation, dei progetti IPCEI, del programma Horizon Europe, delle vision del SETPlan. Il Dipartimento partecipa a progetti, gruppi di lavoro, commissioni in organismi ed organizzazioni nazionali ed internazionali del settore energetico quali, tra gli altri, Mission Innovation, EERA, SET Plan, Hydrogen Europe, IEA, CEN, e contribuisce a negoziare progetti europei di Horizon Europe relativi ai programmi in cui trovano applicazione le proprie attività di ricerca. 

In termini generali il Dipartimento: 

• provvede alla progettazione, realizzazione o affidamento costruttivo, delle apparecchiature, degli impianti, dei sistemi tecnologici complessi, gestendoli e conducendoli secondo criteri di funzionalità, di sicurezza e di qualità, ai fini dell’esecuzione di prove tecnologiche e misure, di messa a punto di diagnostica, componenti, processi, impianti e prototipi, sviluppo di materiali e processi avanzati dedicati al settore dell’energia e alle applicazioni energetiche;
• sviluppa prodotti di ricerca e brevetti con prospettive di commercializzazione, qualifica componenti industriali nei propri impianti sperimentali e fornisce servizi di ingegneria, progettazione, studi di fattibilità e consulenza, LCA, per la realizzazione di impianti dimostrativi di tipo industriale;
• fornisce studi di base, prototipi, strumenti progettuali, tecnologie avanzate, caratterizzazioni fenomenologiche, analisi dati e interpretazione dei risultati, sistemi di simulazione, modellistica e diagnostica, automazione ed ottimizzazione di processi e componenti, sistemi mobili di controllo, monitoraggio e sorveglianza anche dotati di autonomia.

Direttore: Ing. Giulia Monteleone
ENEA – C.R. Casaccia – Via Anguillarese 301, 00123 Roma
Telefono: 06.30484119 – Fax: 06.30484392
e-mail: direzione.terin@enea.it