La bioraffineria di Gela rappresenta uno dei più significativi esempi italiani ed europei nell’ambito della produzione sostenibile di biocarburanti e prodotti chimici derivati da materie prime rinnovabili. Originariamente nata come polo petrolchimico nel 1963 per iniziativa dell’ingegner Enrico Mattei, la struttura ha subito una profonda trasformazione industriale culminata nella riconversione a bioraffineria attivata nel 2019. Questa transizione ha permesso all’impianto di superare la tradizionale dipendenza dalle fonti fossili verso un modello produttivo basato su materiali biologici e residui industriali. A partire dal 15 gennaio 2024 la bioraffineria di Gela è confluita in Enilive, società del gruppo Eni.

Il processo produttivo si fonda principalmente sull’uso di oli vegetali idrotrattati (HVO), con un apporto che raggiunge l’85% da materie prime secondarie quali oli esausti da cucina, grassi animali e sottoprodotti agroalimentari. Questo approccio integra efficacemente il concetto di economia circolare riducendo sprechi e valorizzando materiali altrimenti destinati allo smaltimento.

Capacità produttiva e innovazioni tecnologiche

L’impianto ha una capacità autorizzata fino a 750.000 tonnellate annue di materia prima da processare. Alla base del processo vi è la tecnologia proprietaria EcofiningTM. Nel corso del 2024, sono state lavorate circa 453 mila tonnellate di materie prime secondo le certificazioni in uso (Direttive Europee RED II e correlate), costituite per il 97% da residui industriali e da scarti della filiera alimentare, e per il restante 3% di biomasse oleose. Il biocarburante prodotto è principalmente HVO che garantisce un risparmio emissivo intorno all’80% rispetto ai combustibili fossili convenzionali secondo la Direttiva RED II.

A partire dal 2024, grazie a modifiche impiantistiche significative riguardanti l’unità di isomerizzazione, il parco serbatoi e le strutture logistiche, la bioraffineria ha ampliato la gamma produttiva includendo non solo biodiesel HVO, bionafta e biogpl, ma anche un carburante sostenibile per l’aviazione (SAF). Quest’ultimo è prodotto con una capacità annua di 400 mila tonnellate, posizionando Gela come primo impianto italiano in questo ambito e tra i leader europei.

Evoluzione storica e contesto industriale

La raffineria originaria aveva una capacità iniziale pari a 3 milioni di tonnellate annue, incrementata successivamente fino a 5 milioni tramite ampliamenti impiantistici. Tuttavia, le crisi petrolifere degli anni settanta hanno causato graduali riduzioni operative con fermate progressive: negli ultimi dieci anni prima della riconversione l’attività si svolgeva su due delle tre linee produttive alla capacità ridotta tra il 60%-70%, fino alla chiusura definitiva degli impianti tradizionali tra il 2012 e il 2014.

La scelta strategica compiuta da Eni ha consentito non solo la salvaguardia occupazionale – con oltre mille addetti complessivi nel polo industriale al 2019, inclusi 426 dipendenti nella sola bioraffineria – ma anche l’avvio sperimentale dell’impianto BTU (Biomass Treatment Unit) messo in funzione nel marzo 2021, capace di utilizzare materie prime di scarto fino al 100%, massimizzando così la sostenibilità ambientale dell’intero ciclo.

Processi integrati nell’economia circolare

Il polo industriale gelese integra diverse tecnologie complementari. Oltre alla bioraffinazione vera e propria, sono presenti impianti pilota come Waste to Fuel che converte rifiuti organici territoriali in acqua e bio-olio, con possibilità di estrarre anche una parte di bio-metano. Questi sistemi rappresentano un banco sperimentale fondamentale per progettare soluzioni scalabili verso aree metropolitane ad alta densità.

Sul fronte energetico si segnala la presenza di impianti fotovoltaici installati sia su discariche bonificate (circa 5 MW) sia su aree dedicate (circa 1 MW), oltre a un impianto solare a concentrazione CSP sviluppato in collaborazione con istituti scientifici internazionali come MIT e Politecnico di Milano.

Materie prime rinnovabili nelle bioraffinerie: prospettive chimiche e tecnologiche

Le bioraffinerie differiscono dalle raffinerie convenzionali principalmente nella natura della materia prima: la biomassa è ricca non solo in carbonio ma anche in gruppi funzionali contenenti ossigeno come alcoli, aldeidi o acidi carbossilici. Questa peculiarità offre vantaggi specifici nella produzione chimica ma comporta anche sfide legate alla necessità spesso opposta di rimuovere tali gruppi funzionali nei processi energetici per massimizzare resa e qualità dei biocarburanti liquidi o gassosi.

Le tecnologie più consolidate operano attraverso fermentazione biologica o processi termochimici come pirolisi rapida o gassificazione. La gassificazione produce gas sintetico (miscele \( CO + H_2 \)), utilizzabile sia per sintesi chimiche sia per carburanti alternativi; mentre la pirolisi genera bio-petrolio se condotta con tempi brevissimi evitando formazione prevalente di carbonio solido.

L’implementazione commerciale più avanzata riguarda conversione catalitica ed upgrading tramite processi proprietari come EcofiningTM adottato dalla bioraffineria gelese; esso consente trasformazioni efficienti degli oli vegetali idrotrattati garantendo prodotti compatibili alle infrastrutture esistenti senza necessità d’investimenti radicalmente nuovi.

Impatto ambientale ed economico locale

L’insediamento industriale ha trasformato radicalmente l’economia locale passando da un tessuto agricolo-pastorizio a un distretto industriale avanzato. L’integrazione della bioraffinazione ha mitigato alcune criticità ambientali ereditate dalla precedente attività petrolchimica grazie all’impiego massiccio di materie prime secondarie recuperate da filiere agroalimentari o rifiuti urbani/industriali.

Il progetto è accompagnato da programmi estesi di bonifica ambientale gestiti tramite Eni Rewind che assicurano sicurezza permanente delle aree dismesse; questa sinergia tra rigenerazione territoriale ed innovazione tecnologica è centrale per mantenere elevati livelli occupazionali preservando al contempo le risorse naturali regionali.

Contesto nazionale europeo sulle fonti rinnovabili

In Italia la biomassa rappresenta la fonte rinnovabile più versatile contribuendo significativamente alla transizione energetica secondo i principi dell’economia circolare. Tra il 2005 ed il 2018, l’energia prodotta da fonti rinnovabili è quasi raddoppiata passando da 10,7 a 21,6 Mtep, coprendo circa il 17,8% del consumo finale lordo nazionale, valore superiore al target del 17% fissato per il 2020 dalla Direttiva 2009/28/CE.

Le bioenergie costituiscono circa 10,6 Mtep, prevalentemente utilizzate per energia termica (72,7%) seguite dall’elettricità (15,5%) e dai biocarburanti nei trasporti (11,8%) dove però la quota interna italiana resta inferiore alle importazioni malgrado una crescita nella penetrazione dal 6,5% (2017) al 7,7% (2018) con target nazionale fissato all’8,7% entro il 2020 dal PAN 2010.

L’attuale industria chimica europea dipende ancora largamente dalle risorse fossili (90%) mentre solo una piccola parte deriva da carbonio rinnovabile (10%) benché vi siano crescenti spinte verso materiali biodegradabili destinati a raggiungere almeno il 30% delle materie prime entro il 2030.

Che cosa sono le bioraffinerie?

Le bioraffinerie sono impianti che trasformano biomasse in prodotti energetici, chimici e materiali, simili a quelli ottenuti da fonti fossili.

Quali sono le materie prime utilizzate nelle bioraffinerie?

Le materie prime possono includere vegetali, residui agricoli, rifiuti organici e alghe.

Quali sono i principali vantaggi delle bioraffinerie?

I vantaggi includono la riduzione delle emissioni di gas serra, la sostenibilità delle risorse e la diversificazione delle fonti energetiche.

Come si differenziano le bioraffinerie dalle raffinerie tradizionali?

Le bioraffinerie utilizzano risorse rinnovabili e producono una gamma più ampia di prodotti rispetto alle raffinerie tradizionali, che si basano principalmente su combustibili fossili.

Quali tecnologie vengono utilizzate nelle bioraffinerie?

Le tecnologie comprendono la fermentazione, la digestione anaerobica, la pirolisi e la gasificazione, oltre a processi chimici e fisici.

Bioraffineria: impianto che converte biomasse in prodotti chimici, biocarburanti e materiali tramite risorse biologiche.
Biomassa: materiale di origine biologica utilizzato come materia prima nelle bioraffinerie.
Biocarburanti: combustibili ottenuti da risorse biologiche, suddivisi principalmente in bioetanolo e biodiesel.
Bioetanolo: alcool prodotto dalla fermentazione di zuccheri fermentabili, utile come biocarburante.
Fermentazione alcolica: processo attraverso il quale i carboidrati vengono convertiti in etanolo e anidride carbonica da microorganismi.
Biodiesel: carburante prodotto mediante transesterificazione di acidi grassi presenti in oli vegetali o grassi animali.
Transesterificazione: reazione chimica che produce biodiesel a partire da trigliceridi e alcol.
Acidi grassi: componenti principali degli oli vegetali e dei grassi animali, utilizzati per produrre biodiesel.
Digestione anaerobica: processo biologico che converte la biomassa in biogas, una miscela di metano e anidride carbonica.
Biogas: gas prodotto dalla digestione anaerobica, utilizzabile per generare elettricità o come combustibile.
Rifiuti organici: materiali biodegradabili scartati che possono essere utilizzati nelle bioraffinerie.
Acido lattico: prodotto ottenuto dalla fermentazione di zuccheri, utilizzato in vari settori tra cui l'industria dei polimeri.
Polilattato (PLA): bioplastico biodegradabile prodotto dall'acido lattico.
2,3-butanediolo: intermedio chimico utilizzato nella sintesi di plastificanti e solventi, prodotto tramite fermentazione.
Microorganismi: organismi unicellulari coinvolti nei processi fermentativi per la produzione di biocarburanti.
Innovazione tecnologica: sviluppo di nuove tecnologie per ottimizzare i processi nelle bioraffinerie.
Economia circolare: modello economico che mira a ridurre i rifiuti e a mantenere le risorse in uso il più a lungo possibile.
Ciclo del carbonio: processo naturale di scambio di carbonio tra l'atmosfera, gli organismi viventi e il suolo.

Bioraffinerie e sostenibilità: Le bioraffinerie rappresentano un approccio innovativo per la produzione di bioenergia e bioprodotti sostenibili. Analizzare il ruolo delle bioraffinerie nell'economia circolare può stimolare un dibattito su come queste strutture possano contribuire a ridurre l'impatto ambientale e migliorare la gestione delle risorse naturali.

Tecnologie di estrazione: Approfondire le tecniche di estrazione utilizzate nelle bioraffinerie, come la fermentazione e la pirolisi, offre l'opportunità di esplorare le innovazioni che possono migliorare l'efficienza dei processi. Si potrebbe discutere come queste tecnologie possano essere adattate per diverse biomasse e come influiscano sui costi di produzione.

Bioraffinerie e economia: Il potenziale economico delle bioraffinerie è vasto. Investigare come le bioraffinerie possano ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e fornire nuove opportunità di lavoro è fondamentale. Si può anche discutere del loro impatto sulla stabilità economica delle aree rurali e della connessione con le politiche locali.

Rifiuti organici e valorizzazione: Un focus sulla valorizzazione dei rifiuti organici attraverso le bioraffinerie permette di sviluppare un'analisi critica sui metodi di trattamento dei rifiuti. Questo spunto incoraggia la riflessione su come le bioraffinerie possano integrare la gestione dei rifiuti con la produzione di energia e materie prime.

Bioraffinerie e bioeconomia: La relazione tra bioraffinerie e bioeconomia è cruciale. Indagare come questi impianti possano promuovere un'economia più sostenibile attraverso la conversione di risorse biologiche in beni di consumo offre l'occasione di esplorare nuove idee per la gestione delle risorse e per l'innovazione nei settori industriali.

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