La ricerca in questa area tematica, caratterizzata da forte interdisciplinarietà, si occupa della modellazione e dello studio quantitativo dei processi e dei sistemi di conversione dell'energia (in particolare di quelli innovativi che utilizzano fonti rinnovabili quali solare termico fotovoltaico e termodinamico, biomasse, energia eolica e idroelettrica, geotermia, rifiuti urbani) nonché di quelli per la distribuzione (smart grids) e lo stoccaggio dell'energia stessa.

L'attività di ricerca riguarda, inoltre, anche lo sviluppo di modelli per la gestione e l'uso razionale dell'energia e il risparmio energetico negli usi finali sia in ambito terziario e residenziale per quanto riguarda gli edifici e il contesto urbano sia nel settore industriale (con particolare riguardo agli Near Zero Energy Buildings, e ad applicazioni innovative nel teleriscaldmento, cogenerazione, termotecnica, tecnologie per la refrigerazione, tecnologie di estrazione e frazionamento proprietà termofisiche dei materiali, termofluidodinamica degli ambienti confinati, condizionamento ambientale per il benessere dell'uomo e la conservazione dei manufatti, le tecnologie passive ed i sistemi impiantistici per il controllo ambientale, smart buildings e smart factories).

Particolare attenzione verrà rivolta nelle attività di ricerca all’impatto ambientale e sulla salute dei sistemi energetici ed alle tecnologie rivolte al suo contenimento nonchè alle applicazioni che consentono il riuso di materiali.
Rientrano tra le tematiche di ricerca anche quelle relative ai materiali per l'energia ( materiali funzionali, nanomateriali, materiali per alte temperatura) con particolare riguardo alle applicazioni più innovative quali celle fotovoltaiche a film sottile (e altri dispositivi PV), e dispositivi per lo stoccaggio di energia elettrica.

Tra le green technologies rientrano infine le tematiche di ricerca relative allo sviluppo ed ottimizzazione energetica, ambientale e di impatto sulla salute di tecnologie di trattamento delle acque, degli aeriformi  e delle matrici solide (fanghi, rifiuti solidi, terreni contaminati) e alla valorizzazione energetica e dei materiali derivanti dai processi di trattamento (biogas, fertilizzanti, ammendanti, materie seconde per l’industria e l’edilizia).