Il settore energetico è responsabile della quota più significativa (80%) delle emissioni di CO₂ in Europa. Tra i sistemi di accumulo che possono favorire l’uso di fonti rinnovabili, il power-to-gas bioelettrochimico (BEP2G) si propone come una tecnologia innovativa per la produzione di vettori energetici, quali idrogeno e metano. In questo contesto, una delle soluzioni più promettenti è l’elettrometanogenesi, un processo in cui la CO₂ viene convertita in metano grazie all’azione di microrganismi idrogenotrofi adesi a elettrodi polarizzati. La presente ricerca si concentra sulla sperimentazione di sistemi di elettrometanogenesi applicabili a emissioni naturali di CO₂.
Le emissioni di gas geotermico, di cui l’Italia è particolarmente ricca, sono caratterizzate da concentrazioni di CO₂ più elevate rispetto all’aria atmosferica e da concentrazioni molto basse di ossigeno, elemento tossico per i microrganismi idrogenotrofi. Queste condizioni rendono tali emissioni particolarmente adatte allo sviluppo di un processo specifico che può essere denominato elettrometanogenesi geotermica.

Nel corso della ricerca, sono state svolte campagne di misura in siti emissivi tra i più rilevanti del Monte Amiata, volte a caratterizzare l’entità del flusso di gas e le caratteristiche del suolo associato alle emissioni. Le misure sono state eseguite utilizzando strumentazione geochimica tradizionale, integrata con sonde multiparametriche elettrochimiche innovative per il monitoraggio di parametri elettrochimici e microbiologici nel suolo.

Nel presente rapporto, sono riportati i risultati delle campagne di misura in situ e della sperimentazione di elettrometanogenesi condotta a livello di laboratorio, simulando una condizione di terreno soggetto a un flusso di CO2.

La ricerca evidenzia la fattibilità del processo di elettrometanogenesi geotermica, e la possibilità di utilizzare sia le emissioni dalle centrali geotermiche sia le emissioni naturali di CO2, sottraendole al bilancio dei gas serra e trasformandole in una nuova tipologia di metano “green”, quale vettore di energia ad impatto neutro.

I risultati delle analisi microbiologiche evidenziano, inoltre, la possibilità di utilizzare la microflora naturale dei terreni impattati e delle emissioni geotermiche, naturalmente arricchite di metanogeni. Questo approccio suggerisce nuove soluzioni atte, in particolare, a recuperare aree dismesse come quelle delle miniere boracifere toscane, tuttora affette dall’impatto dei gas geologici.