Presentati i primi risultati del progetto MARLIC, Marche Applied Research Laboratory for Innovative Composites, raggiunti dopo 20 mesi dall’inizio delle attività.
La Piattaforma regionale Next Generation Composite Materials è una piattaforma collaborativa per il tessuto imprenditoriale della Regione Marche sul tema della manifattura sostenibile, eco sostenibilità di prodotti e processi per i nuovi materiali e de manufacturing.
Il Progetto MARLIC – Marche Applied Research Laboratory for Innovative Composites è co-cofinanziato dalla Regione Marche e coinvolge 27 partner: HP Composites (capofila), Delta, Linset, 3P Engineering, Teknochim, F.lli Guzzini, Eta Blades, Nano-Tech, Ubaldi, Scatolificio TS, Prefiniti Simon, Save as, Maila’s, Nuova Simonelli, Diamonte, Carnj, Elantas, Simeg Marmi, Scatolificio Sios, Rock and River, Albertani, CNR, Enea, Università di Camerino, Università degli Studi di Urbino, Università Politecnica Delle Marche, Fondazione Cluster Marche.
La durata complessiva del progetto è di 30 mesi nel periodo 2020-2023. I risultati raggiunti da enti di ricerca e aziende partner dopo circa 20 mesi dall’inizio delle attività sono stati condivisi durante l’Assemblea Plenaria presso il Chemistry Interdisciplinary Project (ChIP), innovativo Centro di Ricerca dell’Università di Camerino.
Bio-Based Materials
Il settore dei materiali compositi sta affrontando da tempo la sfida dell’utilizzo di materiali innovativi e sostenibili nella logica della circolarità dell’uso delle risorse. L’esigenza di affrontare tale sfida nasce dalla necessità di aumentare l’efficienza globale delle risorse disponibili e dei processi produttivi, in linea con quanto previsto dalla strategia per la Smart Specialisation: “Ecosostenibilità di prodotti e processi per i nuovi Materiali”.
Il principale problema nella definizione di materiali compositi di derivazione ‘bio-based’, è quello di essere capaci di sostituire i tradizionali prodotti di derivazione fossile mantenendo però le stesse performance ed essendo meno energivori lungo tutto il ciclo di vita. Ulteriore problema è rappresentato dall’ingente quantitativo di scarto di biomasse inutilizzate che attualmente risultano essere critiche in termini d’impatto ambientale e costi d’impresa.
Il progetto prevede lo sviluppo di nuovi materiali compositi sostenibili e innovativi attraverso l’utilizzo e lo sfruttamento di materie prime di scarto o di derivazione naturale. L’uso efficace di tali materie sarà reso possibile attraverso la creazione di una filiera della conoscenza che partendo dallo studio delle materie prime/seconde sarà in grado di giungere alla progettazione e realizzazione di prodotti innovativi.
La messa a punto di un approccio di filiera permetterà di sfruttare materie bio o di scarto per la creazione di materiali compositi e/o biomateriali. In particolare, si prevede di: mappare e caratterizzare dal punto di vista chimico-fisico e reologico le materie prime/seconde disponibili; definire le migliori procedure per i processi d’estrazione, separazione e sintesi per la creazione di biomateriali e materiali compositi bio; progettare formulati per nuovi materiali innovativi con descrizione dei relativi processi di funzionalizzazione e additivazione; sviluppare nuovi componenti da realizzare in versione ‘green’ con relative specifiche di progettazione e messa a punto dei processi produttivi; sviluppare materiali che efficientino la gestione del fine vita dei componenti.
De-manufacturing
Qualsiasi azienda che produce beni genera dei sottoprodotti, come scarti e sfridi di lavorazione, e dei prodotti di fine vita. Gli scarti sono differenti per tipologia di produzione, per natura e per costo di smaltimento. Il composito è il più complesso dei materiali poiché costituito da componenti di natura diversa, spesso difficilmente separabili e recuperabili.
Ogni anno tali scarti aumentano di volume e il loro costo di smaltimento risulta sempre maggiore, come maggiore è la difficoltà delle aziende e delle discariche di stoccarli, trasformarli e recuperarli. Questa problematica genera la necessità di diminuire le quantità di scarti prodotte, di riutilizzarle come materia prima seconda e di smaltire solo la quota che non riesce a trovare collocazione nel recupero.
Progettazione innovativa mediante applicazione di metodologie e strumenti di DFD – Design for Demanufacturing e DFR – Design for Recycling che utilizzi materie prime facilmente recuperabili, che impieghi materiali riciclati e che individui processi ecocompatibili.
Dopo l’individuazione delle tipologie e delle quantità di scarti/sfridi di prodotto e delle loro caratteristiche, gli scarti diventeranno, dopo adeguato trattamento, risorsa per altre produzioni oppure materia prima seconda per la stessa produzione. Saranno identificate le migliori tecnologie di recupero/trasformazione e valutato il loro impatto ambientale.
Attraverso la definizione di metodologie di progettazione innovativa, di nuove possibilità di impiego del materiale recuperato, della realizzazione di componenti prototipali, tutto il know-how acquisito sarà condiviso da tutti i partner del progetto e dei centri di ricerca. Si avrà una completa caratterizzazione dei componenti pilota realizzati con i materiali di recupero per valutare il loro impiego in campi di applicazione trasversali al mondo produttivo marchigiano.
Laboratorio
Oltre ai due sotto-progetti, nell’ambito della Piattaforma MARLIC, è prevista la realizzazione di un Laboratorio che permetterà di portare avanti una serie di attività e servizi come prove strutturali e morfologiche basate sul riconoscimento di specifici gruppi chimici; attività di ricerca e sviluppo; analisi e testing; supporto alle aziende e attività di formazione e orientamento.
I soggetti coinvolti per la gestione del Laboratorio di ricerca, che sarà fisicamente collocato a Camerino, sono 14: l’Università Politecnica delle Marche, l’Università di Camerino, l’ENEA, il CNR, HP Composites, Delta, Diamonte, Eta, F.lli Guzzini, Linset & Co., Maila’s, Nano-Tech, 3P Engineering e Teknochim. Ciascuno metterà a disposizione della struttura le proprie capacità specifiche e acquisterà attrezzature che permetteranno al Laboratorio di strutturarsi e di offrire i servizi al mercato.
