Depurazione, energia e idrogeno
da centro di costo a infrastruttura produttiva
Depurazione, energia e idrogeno: da centro di costo a infrastruttura produttiva
Come un impianto di trattamento o un sito industriale energivoro può diventare un'infrastruttura energetica integrata
Per anni la depurazione è stata letta come una voce di costo e basta: energia in entrata, reagenti, fanghi da smaltire. La normativa europea ha cambiato la traiettoria, e questa volta con date e obblighi precisi. La Direttiva (UE) 2024/3019 sulle acque reflue urbane, in vigore dal 1° gennaio 2025, fissa per il comparto del trattamento delle acque reflue urbane una traiettoria vincolante verso la neutralità energetica entro il 2045, con obiettivi progressivi a partire dal 2030 e audit energetici periodici per gli impianti sopra i 10.000 abitanti equivalenti, e introduce il trattamento quaternario per la rimozione dei microinquinanti, con le prime scadenze al 2033 per una prima quota degli impianti che trattano un carico pari o superiore a 150.000 abitanti equivalenti, fino alla totalità entro il 2045, e l'estensione, nelle aree a rischio, anche a quelli tra 10.000 e 150.000. La stessa direttiva introduce la responsabilità estesa del produttore: i settori farmaceutico e cosmetico copriranno almeno l'80% dei costi del nuovo trattamento e del relativo monitoraggio.
Il cambio di prospettiva, però, non è solo normativo. Un depuratore, e più in generale un sito industriale con consumi idrici ed energetici rilevanti, non va letto soltanto come centro di costo: può diventare un'infrastruttura energetica integrata. Il valore non nasce dal singolo chilowattora riconvertito, ma dall'insieme di energia rinnovabile autoprodotta, ossigeno utilizzabile nei processi, calore recuperabile, continuità operativa e minore esposizione ai costi dell'energia.
Non è un tema che riguarda solo i gestori pubblici del servizio idrico. Riguarda chiunque usi molta acqua o molta energia per produrre: agroalimentare e bevande, cartario, tessile e conciario, chimico e farmaceutico, trattamenti superficiali, e in generale ogni sito con un impianto di trattamento proprio o con scarichi rilevanti. Per queste realtà le soluzioni presentate in un recente workshop tecnico sulla depurazione del futuro, a cui abbiamo partecipato, non sono un esercizio di conformità: sono leve concrete su quattro voci di bilancio, energia, acqua, fanghi e fisco.
Meno acqua prelevata, meno fanghi da smaltire
Microinquinanti e PFAS: perché contano le combinazioni di tecnologie
Per i microinquinanti le tecnologie di riferimento sono l'ozonizzazione e i carboni attivi granulari (GAC), da sole o in combinazione. L'ozono scompone le molecole organiche più complesse, un filtro biologico attivo o i carboni rimuovono i contaminanti residui e gli eventuali sottoprodotti di ozonizzazione. Il punto emerso con più forza è che le combinazioni contano più delle singole tecnologie: abbinare ozono e filtrazione biologica riduce i consumi energetici e i tempi di contatto rispetto alle soluzioni usate da sole, e un dosaggio di ozono a monte dei carboni può allungarne sensibilmente la vita utile, cioè una delle principali voci di costo ricorrente di questi trattamenti.
È un aspetto rilevante anche per la rimozione dei PFAS, dove l'adsorbimento su carboni resta la tecnologia di riferimento, con una precisazione doverosa: l'efficacia reale dipende dalla matrice da trattare, dalle portate e dalle concentrazioni in gioco, dai tempi di contatto, dalla progressiva saturazione dei carboni e dalla gestione del materiale esausto. Non esiste una configurazione standard valida per tutti gli impianti. Esistono però impianti in piena scala che operano da anni, in Italia e nel Nord Europa, ciascuno dimensionato sul proprio refluo: non parliamo di prototipi.
Dall'effluente trattato all'acqua riutilizzabile
Per un'impresa il beneficio non si esaurisce nella conformità. Un effluente trattato a questo livello può diventare acqua riutilizzabile, nel rispetto dei requisiti qualitativi, autorizzativi e di gestione del rischio applicabili: il Regolamento (UE) 2020/741 definisce i requisiti minimi per il riuso irriguo delle acque affinate, e il riuso interno di processo, dove ammesso dalle norme nazionali, riduce direttamente prelievi e costi idrici. In territori dove l'acqua inizia a essere una risorsa contesa, è un vantaggio competitivo prima ancora che ambientale.
La linea fanghi e l'ozonolisi plug-in
C'è poi il capitolo fanghi, che per molti impianti industriali è la singola voce di smaltimento più pesante. L'ozonolisi applicata alla linea fanghi è una soluzione di tipo plug-in che in molti impianti può essere integrata senza stravolgere la linea esistente, previa verifica della configurazione e delle condizioni operative: può ridurre in modo significativo la quantità di fanghi da smaltire, i chimici di condizionamento e i costi di disidratazione, migliorando insieme la sedimentabilità del comparto biologico. Nei casi applicativi presentati l'investimento si è ripagato in pochi anni, ma il rientro economico va sempre costruito sui dati reali di ciascun impianto, non trasferito da un caso all'altro.
Energia: dall'autoconsumo all'accumulo su orizzonti lunghi
Il sito come piccolo sistema energetico
Il secondo fronte è quello energetico. Aerazione, pompaggi e trattamenti avanzati rendono la depurazione energivora, e lo stesso vale per molti processi produttivi. L'approccio presentato è quello del sito come piccolo sistema energetico: fotovoltaico ad alta efficienza per massimizzare resa e autoconsumo sulle superfici disponibili, sistemi di accumulo a batterie per la gestione giornaliera dei carichi, idrogeno per la parte che le batterie non coprono, cioè l'accumulo su orizzonti lunghi, da giorni a stagioni, e la gestione delle eccedenze rinnovabili, dove profilo energetico, spazi disponibili, autorizzazioni e dimensionamento lo rendano sostenibile.
Batterie e idrogeno: complementari, non alternativi
Su questo punto serve onestà tecnica, perché è il terreno dove circolano più promesse gonfiate. Batterie e idrogeno non sono alternativi ma complementari: le prime lavorano su secondi e ore, il secondo su durate lunghe: l'idrogeno stoccato non subisce il degrado ciclico tipico dell'accumulo elettrochimico, anche se elettrolizzatori e celle a combustibile hanno una loro curva di usura da mettere in conto. Riconvertire idrogeno in elettricità ha però un rendimento inferiore a quello di una batteria, quindi il vettore diventa interessante quando entrano in gioco altri fattori: continuità operativa per processi che non possono fermarsi, autonomie di giorni o settimane, accumulo dell'eccedenza estiva da usare nei mesi di deficit e, soprattutto, i sottoprodotti.
L'elettrolisi produce idrogeno e insieme ossigeno, che in un impianto di trattamento può supportare il comparto biologico e ridurre l'acquisto di ossigeno tecnico, lo stesso gas che alimenta anche i sistemi di ozonizzazione: un utilizzo da verificare caso per caso in funzione di purezza, pressione, continuità di fornitura, modalità di immissione e compatibilità con l'impianto esistente. Il recupero calore di elettrolizzatore e celle a combustibile, a sua volta, può essere riutilizzato nei processi del sito. È questa co-produzione di energia, ossigeno e calore, più del singolo chilowattora, a costruire il conto economico.
Incentivi: cosa c'è sul tavolo nel 2026
I quattro strumenti sul tavolo
Al momento in cui scriviamo gli strumenti principali sono quattro. Il primo è l'iperammortamento introdotto dalla Legge di Bilancio 2026 (L. 199/2025), che maggiora fino al 180% il costo fiscalmente deducibile dei beni strumentali nuovi per investimenti fino a 2,5 milioni di euro, con aliquote decrescenti per gli scaglioni superiori: tra i beni agevolabili rientrano espressamente anche gli impianti per l'autoproduzione di energia da fonti rinnovabili destinata all'autoconsumo, sistemi di accumulo compresi. La finestra copre gli investimenti effettuati dal 1° gennaio 2026 al 30 settembre 2028, con gestione tramite la piattaforma del GSE.
Il secondo riguarda l'autoconsumo diffuso e le comunità energetiche rinnovabili, con la tariffa incentivante ventennale riconosciuta dal GSE sull'energia condivisa (per le imprese la partecipazione alle CER è riservata alle PMI). Il terzo, per i progetti di scala maggiore, è il regime da 6 miliardi di euro per l'idrogeno rinnovabile approvato dalla Commissione europea a marzo 2026, basato su contratti bidirezionali per differenza assegnati tramite aste competitive, con tempistiche legate al decreto nazionale di attuazione.
Il quarto è il nuovo avviso MASE nell'ambito di Mission Innovation 2.0 dedicato all'area strategica Idrogeno, appena pubblicato: 82,6 milioni di euro per progetti di ricerca, sviluppo e innovazione lungo la filiera dell'idrogeno, dalla produzione all'accumulo e trasporto, fino agli usi finali e all'integrazione tecnologica, con domande presentabili fino a novembre 2026. È la conferma di un interesse pubblico concreto verso la filiera, ma va letto per quello che è: un'opportunità da valutare caso per caso, non un incentivo automaticamente applicabile a qualsiasi impianto. L'ammissibilità dipende da soggetto proponente e partenariato, livello di innovazione del progetto, configurazione tecnica, destinazione dell'idrogeno e coerenza con i requisiti del bando, pensato per progetti con un contenuto reale di ricerca e sviluppo.
Non il bonus, ma la combinazione giusta
Sono strumenti con requisiti stringenti e finestre che si aprono e chiudono in fretta: il punto non è inseguire il bonus, ma verificare quale combinazione regge sul proprio profilo di consumi. E per chi produce nel farmaceutico e nel cosmetico il calcolo va fatto al contrario: la responsabilità estesa del produttore trasformerà il trattamento quaternario in un costo di filiera, e conoscere ora tecnologie e ordini di grandezza significa arrivare preparati a quel tavolo.
Da dove si parte
Il percorso ragionevole non parte dalla tecnologia ma dai dati: consumi energetici reali, bilancio idrico, costi di smaltimento, continuità richiesta dai processi. Su questa base uno studio di prefattibilità dice se e dove i numeri reggono, e l'implementazione può poi procedere per moduli, senza fermare l'impianto esistente.
È il terreno su cui lavora xzlab. Come studio di progettazione integrata seguiamo impianti e sistemi energetici di questo tipo (fotovoltaico, accumulo, idrogeno, recuperi termici e di processo) e la loro integrazione nei siti produttivi e negli impianti di trattamento: dallo studio di prefattibilità sui dati reali al progetto esecutivo e alla direzione lavori, passando per gli iter autorizzativi e di prevenzione incendi, che nel caso dell'idrogeno pesano quanto la scelta della tecnologia, e per la documentazione tecnica richiesta dagli incentivi. Le tecnologie restano dei produttori specializzati con cui collaboriamo: il nostro compito è farle funzionare insieme, dentro un sito reale e dentro un conto economico.
Se la vostra azienda ha consumi idrici o energetici importanti e volete capire se questi numeri valgono anche per voi, il primo passo è una lettura dei dati reali di sito.
Informazioni tecniche fornite dal team CTS H2 rappresentato dal CEO Daniele Verardo DV.