Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili

Focus

PERCIVAL- Un progetto per la valorizzazione degli scarti agroindustriali delle filiere agricole del Mezzogiorno secondo un approccio di bioraffineria

Il 19 febbraio 2026 si è svolto in modalità online il meeting conclusivo del progetto PERCIVAL -Processi di EstRazione di bioprodotti da sCarti agroIndustriali e VALorizzazione in cascata, durante il quale i membri del partenariato coinvolto hanno esposto ciascuno i propri risultati raggiunti.

Il progetto PERCIVAL, della durata complessiva di 36 mesi, si inquadra negli strumenti programmatici e nelle varie strategie nazionali ed europee sulla bioeconomia e sui biocarburanti avanzati ed è stato finanziato dal MIUR attraverso il programma nazionale PON 2014-2020. Il Consorzio DITNE (distretto Tecnologico Nazionale Energia), con sede attività Brindisi, ne rappresenta il capofila mentre l’ENEA, tramite la sua divisione TERIN-BBC, ne costituisce il soggetto attuatore grazie al suo personale di ricerca ubicato nei centri Trisaia, Brindisi, Bari e Palermo. I partner comprendono invece istituzioni di ricerca e imprese del settore agroindustriale e dell’indotto industriale, il cui business core risiede nell’agro-farmaco, nel nutraceutico, nel tessile e nella produzione di biocarburanti avanzati.

Scopo del progetto è la messa a punto di processi innovativi per il pretrattamento, l’estrazione/separazione e successiva valorizzazione degli scarti agroindustriali finalizzati all’ottenimento di composti bioattivi (ad es. antiossidanti, polifenoli), chemicals (ad es. solventi ABE, acido lattico), materiali (ad es. fibre high-tech, catalizzatori, polimeri. Inoltre, nella prospettiva di una bioeconomia circolare basata su processi “Zero Waste” e secondo un approccio di bioraffineria “a cascata”, il progetto prevede che i residui/sottoprodotti delle suddette trasformazioni, siano convertiti in vettori energetici (ad es. biometano) e prodotti per l’agricoltura (ad es. ammendanti, biostimolanti). La valutazione della sostenibilità economica, ambientale e sociale e l’elaborazione di alcuni business case completa il quadro delle attività progettuali.

Il progetto si rivolge al territorio del Mezzogiorno d’Italia, in virtù della sua spiccata vocazione agricola e della presenza di numerosi distretti industriali di trasformazione dei prodotti agricoli, con l’intento di creare occupazione ed attrarre investimenti nell’ambito della valorizzazione dei sottoprodotti del settore.

In sintesi vengono riportati i principali risultati raggiunti nel progetto

  • mappatura di dettaglio comunale, delle biomasse residuali nel Mezzogiorno, destinata ad essere inserita all’interno del Portale delle Biomasse curato da;
  • validazione di un processo integrato Steam Explosion + filtrazione a membrana come metodo ottimale per l’estrazione polifenoli o flavonoidi;
  • trasformazione di scarti di agrumi e pomodoro, attraverso un processo di fermentazione aerobica, in biofertilizzanti in grado di ridurre in modo significativo l’incidenza e la gravità della tracheofusariosi del pomodoro;
  • ottimizzazione dei processi di produzione di zuccheri di seconda generazione a partire da paglia di grano e contestuale valorizzazione della lignina, attraverso il confronto tra due diverse tecnologie di processo, a valle del quale è emerso che l’idrolisi enzimatica seguita da estrazione alcalina della lignina, risulta più efficace dell’estrazione della lignina seguita da idrolisi enzimatica del solido delignificato;
  • messa a punto di processi fermentativi su idrolizzati di paglia per la produzione di acido lattico, in concentrazione superiore a 70 grammi per litro, di processi di separazione e purificazione dello stesso, basati su sistemi acquosi bifasici, e di processi di polimerizzazione e copolimerizzazione “green” che, a partire dall’acido, hanno permesso di ottenere materiali con proprietà di blocco dei raggi UV, di assorbimento della luce e sua trasformazione in calore;
  • creazione di diversi fotocatalizzatori, testati con successo nella valorizzazione del resveratrolo e nel coupling di ammine, a partire dal “grafting” (innesto) covalente di porfirine su diverse matrici di lignina residuale;
  • valorizzazione di scarti, tra cui frutta, verdura, sansa e scarti di mela, attraverso la carbonizzazione idrotermale (HTC) e successiva steam explosion, per la produzione di un hydrochar attivato avente elevata area superficiale, e successiva progettazione di un reattore HTC in continuo dotato di un sistema integrato di recupero termico;
  • valorizzazione della lignina idrolitica, ottenuta a valle dei processi di estrazione degli zuccheri destinati alla produzione di acido lattico, attraverso un processo di pirolisi che, in certe condizioni, ha prodotto un vettore energetico di alta qualità, ossia un gas arricchito in idrogeno e povero di anidride carbonica, e un biochar, che è stato possibile trasformare in carbone attivo mediante attivazione fisica con vapore;
  • produzione e validazione agronomica di estratti umici e fulvici ottenuti da compost;
  • produzione di bioidrogeno tramite fermentazione al buio (dark fermentation) preceduta da steam explosion, a partire da scarti agroalimentari (ciliegini, vinacce e agrumi), con definizione di protocolli di sviluppo degli inoculi che hanno permesso di massimizzare la resa di idrogeno e di acidi grassi volatili;
  • purificazione del biogas per mezzo della rimozione di inquinanti come acido solfidrico, silossani e composti organici volatili, attraverso l’uso, in qualità di mezzo adsorbente, di biochar attivato derivante da scarti agroalimentari, in particolare gusci di mandorle;
  • sviluppo di un impianto prototipale, basato su un sistema criogenico a due stadi di raffreddamento, per l’upgrading del biogas, con produzione simultanea di biometano e anidride carbonica solida ad alto grado di purezza, pronti rispettivamente per l’immissione in rete e l’uso industriale. In particolare, ad una pressione di 8 bar la purezza del metano ottenuta è risultata pari al 97%, con un recupero della CO2 superiore al 99%; questi risultati hanno reso possibile lo sviluppo di un business case;
  • valorizzazione delle ceneri prodotte dalla combustione della frazione solida del digestato, esplorando il loro potenziale sia come catalizzatori che come materiali adsorbenti per gas. Nel primo caso i risultati hanno permesso di concludere che questi scarti possono sostituire efficacemente i materiali commerciali nella produzione di supporti per catalizzatori per la produzione di biocarburanti avanzati;
  • progettazione di massima con valutazione ambientale, economica e sociale, di un modello di bioraffineria integrata che combina diverse tecnologie di conversione per valorizzare simultaneamente gli scarti del settore vitivinicolo come potature, vinacce e fecce. In particolare, i processi selezionati vedono la pirolisi dei sarmenti di vite per la produzione di biochar e olio di pirolisi, l’estrazione di polifenoli dalle fecce, la digestione anaerobica degli scarti dell’estrazione e delle vinacce per la produzione di biogas, l’upgrading del biogas attraverso una unità PSA, in cui parte del biochar ottenuto dalla pirolisi viene utilizzato come materiale filtrante, e la produzione di biocrude e hydrochar da HTC (Liquefazione Idrotermale) del digestato, sottoprodotto della digestione anaerobica.