Una cantina spagnola trasforma la CO₂ della fermentazione in metano rinnovabile

Un team di ricercatori e partner dell’industria vinicola ha dimostrato in una cantina spagnola che l’anidride carbonica rilasciata durante la fermentazione può essere catturata in loco e convertita in metano rinnovabile, offrendo un nuovo modo per le cantine di ridurre le emissioni dirette e produrre carburante da un flusso di scarto.

Il lavoro è stato presentato a Enoforum 2026 a Saragozza da Andrés Sanz-Martínez e colleghi del CIRCE Research Center for Energy Resources and Consumption, della Rovira i Virgili University e del gruppo vinicolo Gonzalez Byass. La dimostrazione si è svolta a Viñas del Vero, nella regione del Somontano in Aragona, Spagna, nell’ambito del progetto FUELPHORIA dell’Unione Europea, che sta testando usi industriali per il carbonio catturato dai processi alimentari e delle bevande.

La fermentazione del vino rilascia grandi quantità di CO₂ biogenica durante la fermentazione alcolica e malolattica. Nella maggior parte delle cantine, quel gas viene sfiatato direttamente nell’atmosfera. L’obiettivo del progetto è intercettare quel flusso, purificarlo e trasformarlo in un prodotto energetico utilizzabile nello stesso sito in cui viene prodotto.

Secondo i ricercatori, il sistema installato a Viñas del Vero cattura la CO₂ da più serbatoi di fermentazione, purifica il gas al 99,95% e lo comprime per lo stoccaggio. Il processo combina poi la CO₂ catturata con idrogeno verde prodotto per elettrolisi. In un reattore di metanazione a due stadi, i gas reagiscono formando metano, o CH₄, che può essere usato come combustibile rinnovabile.

I partner hanno affermato che il sistema è stato progettato per le condizioni di cantina, in cui la produzione di CO₂ è concentrata durante la vendemmia e la stagione di fermentazione piuttosto che distribuita in modo uniforme לאורך l’anno. Lo hanno descritto come modulare e scalabile, in modo da poter essere adattato a diversi volumi di produzione e modelli operativi stagionali.

Durante la vendemmia 2025, dal 9 al 26 settembre, la cantina ha recuperato 17 tonnellate metriche di CO₂, secondo la presentazione. Parte di quel gas catturato è stata quindi immessa nell’unità dimostrativa di metanazione. I test con il gas reale di fermentazione hanno prodotto un flusso in uscita contenente circa l’80% di CH₄ su base secca e hanno raggiunto un tasso di conversione della CO₂ del 90%. Il reattore ha funzionato in continuo per oltre 300 ore senza che fosse osservata una disattivazione del catalizzatore, un risultato che i ricercatori hanno definito indicativo di prestazioni stabili nelle condizioni operative reali di una cantina.

Il sistema di metanazione utilizza catalizzatori a base di nichel, che il team di progetto ha detto essere stati selezionati per la loro attività e stabilità nella conversione della CO₂. Mantenere prestazioni stabili del reattore è una questione centrale per questo tipo di tecnologia, perché i flussi gassosi della cantina possono variare durante la vendemmia e perché la metanazione è sensibile al controllo della temperatura. I ricercatori hanno affermato che il lavoro in corso si concentra sul miglioramento della gestione termica, così che la conversione possa avvicinarsi al limite termodinamico, e sulla validazione di modelli numerici per supportare future ottimizzazioni e il successivo scale-up.

Il progetto indica anche altri usi per la CO₂ catturata all’interno della cantina, prima o insieme alla conversione in metano. La presentazione ha detto che il gas può essere usato per mescolare fasi solide e liquide nella produzione di vino rosso, il che può migliorare l’omogeneizzazione riducendo al tempo stesso il consumo di elettricità. Può anche essere usato per inertizzare serbatoi e presse sostituendo l’ossigeno, un passaggio che può aiutare a limitare la crescita microbica e i rischi di ossidazione. Un’altra applicazione in valutazione è l’acidificazione delle acque di lavaggio per migliorare l’efficienza della pulizia e ridurre il consumo d’acqua. Il team ha citato anche la possibilità di recuperare composti aromatici volatili trasportati nel flusso di CO₂ e restituirli al vino.

Quelle applicazioni aggiuntive sono importanti perché mostrano che il gas di fermentazione catturato può avere un valore di processo immediato anche prima di essere trasformato in carburante. Per le cantine, che affrontano una pressione crescente per ridurre emissioni, consumo energetico e consumo d’acqua, questo potrebbe rendere la cattura del carbonio più pratica se più benefici possono essere combinati in un unico sistema.

I ricercatori hanno descritto l’impianto di Viñas del Vero come il primo sistema integrato CO₂-to-CH₄ operativo in una cantina in Europa. Questa affermazione, se confermata man mano che emergeranno altri progetti, porrebbe la dimostrazione spagnola in prima linea in un impegno crescente ad applicare tecnologie di circolarità del carbonio all’agricoltura e alla trasformazione alimentare anziché solo all’industria pesante.

L’idea più ampia alla base del progetto è considerare la CO₂ della fermentazione non come un’emissione inevitabile, ma come una materia prima. Il metano prodotto dalla CO₂ biogenica catturata e dall’idrogeno rinnovabile può essere usato localmente per il riscaldamento, per l’energia di processo o potenzialmente come carburante per veicoli, a seconda dei requisiti di purificazione e normativi. In un contesto di cantina, questo potrebbe aiutare a compensare gli acquisti di gas naturale fossile riducendo al tempo stesso l’impatto climatico della fermentazione.

I sostenitori del progetto stanno lavorando in un settore in cui la decarbonizzazione può essere più complessa di quanto sembri. La produzione di vino include emissioni da vigneti, fertilizzanti, vetro, trasporti, refrigerazione e apparecchiature di lavorazione, ma la fermentazione stessa è una delle fonti puntuali più visibili in cantina. Poiché il gas viene rilasciato in picchi concentrati dai serbatoi, può essere più facile da catturare rispetto ad emissioni più diffuse in altre parti della catena del valore.

La sfida è tanto economica e operativa quanto tecnica. La finestra vendemmiale di una cantina è breve e le apparecchiature devono adattarsi alle esigenze produttive, che lasciano poco spazio a interruzioni. Qualsiasi sistema di cattura del carbonio e di conversione in carburante deve anche dimostrare di poter funzionare in sicurezza, in modo affidabile e a un costo che le cantine possano giustificare. La prova condotta durante la vendemmia 2025 non ha risolto queste հարցi commerciali, ma ha fornito evidenze del fatto che la chimica può funzionare in condizioni reali di vendemmia e non solo in laboratorio.

I risultati presentati a Saragozza si sono basati sulla collaborazione tra ricercatori dell’energia, ingegneri chimici e operatori della cantina, riflettendo il fatto che il progetto coinvolge più discipline. CIRCE ha sede a Saragozza, mentre il team universitario proviene dal Dipartimento di Ingegneria Chimica della Rovira i Virgili University di Tarragona. Viñas del Vero, parte di Gonzalez Byass, ha ospitato la dimostrazione a Barbastro, nel nord-est della Spagna.

Il lavoro arriva in un momento in cui le cantine di tutta Europa affrontano aspettative di sostenibilità più forti da parte di regolatori, rivenditori e consumatori, insieme alla pressione di siccità, caldo e costi energetici in aumento. In questo contesto, le tecnologie che possono ridurre le emissioni e produrre energia utilizzabile in loco stanno attirando maggiore attenzione, soprattutto se possono essere integrate nelle operazioni esistenti della cantina senza modifiche sostanziali alla vinificazione.

Per ora, il progetto Viñas del Vero resta una dimostrazione, ma i dati riportati dalla vendemmia 2025 offrono al settore uno dei casi studio più chiari finora su come le emissioni di fermentazione possano essere catturate e trasformate in carburante rinnovabile all’interno di una cantina commerciale.