HORIZON 2020 PON I&C 2014-2020
Materiali Avanzati a Base Bentonitica per Economia Circolare
Obiettivo del progetto di ricerca e sviluppo è stata la progettazione e la sperimentazione di
materiali innovativi ottenuti dalla lavorazione di materie prime naturali, ma con caratteristiche intrinseche che ne consentono un impiego, qualora trattati e/o opportunamente addizionati, ad alto valore aggiunto per l’ottenimento di caratteristiche specifiche inusuali per i settori di applicazione di riferimento.
Le fasi del progetto sono state finalizzate alla valorizzazione della materia prima secondo tecnologie e processi oggi non esistenti nel settore, la creazione di semilavorati e il loro utilizzo per la produzione di nuovi prodotti al momento non disponibili sul mercato.
Ciascuno dei tre proponenti si è occupato di una specifica fase di processo, in base alle competenze e alle strutture di propria pertinenza.
L’intero processo è stato schematicamente diviso in tre sotto-processi:
1) Trasformazione delle materie prime (argille bentonitiche; a cura del proponente SVIMISA) in prodotti semilavorati adatti ad essere immessi
- direttamente nel processo di produzione dei prodotti finali;
- nel processo di “atomizzazione”.
2) Produzione di semilavorati “atomizzati” (Meta)
3) Produzione di prodotti finiti a base bentonitica (Cinicola)
Scopo del progetto è stata la valorizzazione di prodotti bentonitici nazionali attualmente considerati sottoprodotti della raffinazione di inerti per uso ceramico, attraverso opportuni processi innovativi di lavorazione e trattamento, per consentirne l’utilizzo in settori innovativi – e potenzialmente anche in settori tradizionali.
Il progetto si è prefitto l’obiettivo principale di utilizzare scarti di lavorazione di uno specifico ciclo
produttivo trasformandoli in nuove materie prime per un nuovo ciclo produttivo, dalle caratteristiche tecnologiche e di mercato innovative, in un’ottica di economia circolare.
Il risultato del progetto è stata una serie di materie prime e semi-lavorati tecnologicamente innovativi a base bentonitica (ovvero “Materiali Avanzati”) da utilizzare nella realizzazione di prodotti finali innovativi a base bentonitica che non è possibile produrre con i materiali bentonitici attualmente disponibili a livello industriale.
A valle di un’analisi preliminare condotta dai partner sono stati individuati i semi-lavorati e i prodotti principali che si è inteso studiare e mettere a punto con il progetto finanziato all’interno del bando di cui al dm 1 giugno 2016 “Horizon 2020– PON 2014/2020”Prog. n. F/050217/01-03/X32
Le caratteristiche chimiche e fisiche della materia prima di partenza, una bentonite sodica naturale ad alta concentrazione di smectite, hanno richiesto l’impiego di tecnologie esistenti ed applicate in settori completamente diverse, mai adottate a livello industriale per questo tipo di materiale. Analisi preliminari svolte dai proponenti hanno dimostrato la fattibilità delle lavorazioni e prodotto risultati preliminari molto promettenti che hanno poi permesso la macro definizione dei passi di processo e delle attività di ricerca e sviluppo necessarie per mettere a punto una linea di produzione prototipale che risulti sostenibile ed efficiente.
E’ stata poi tentata l’applicazione della metodologia industriale che porta alla produzione di prodotti atomizzati a base bentonitica su scala industriale, essendo questa un’innovazione tecnologica assoluta.
Il materiale bentonitico di partenza è completamente naturale. E’ naturale anche la sua natura sodica, che si differenzia moltissimo dalla natura generalmente calcica delle bentoniti normalmente disponibili che richiedono pertanto un processo (detto di attivazione) per essere trasformate appunto in sodiche.
Inoltre la struttura di partenza, anch’essa naturale, è di granulometria finissima (dell’ordine degli 80 micron).
Questo conferisce al materiale caratteristiche uniche, pur comportando una maggiore complessità per le fasi di lavorazione affrontate dal progetto.
Infine, la disponibilità sia di materiali bentonitici in forma tradizionale (“zolle” e “granulati”) ma dalle prestazioni estremamente spinte (in termini chimico-fisici), sia di prodotti atomizzati da loro derivati, sono stati progettati e messi a punto a partire dalle specifiche definite in base alle caratteristiche di specifici prodotti finali, individuati dal partner Cinicola. Si tratta quindi di una progettazione a ciclo chiuso – in ottica di economico circolare – che parte da esigenze di mercato e si conclude con la valorizzazione di materiale naturale, previo opportune fasi di progettazione e messa a punto.
La validità industriale del progetto è avvalorata dai volumi di vendita stimati dai proponenti, molto interessanti anche in termini percentuali sui rispettivi fatturati.
Con il progetto è stato dimostrato che il materiale bentonitico del partner di progetto SVIMISA risulta potenzialmente adatto al raggiungimento degli obiettivi stabiliti. Sono stati pertanto definiti possibili significativi miglioramenti delle prestazioni di detto materiale mediante opportuni interventi sia a livello di lavorazione del minerale presso l’impianto SVIMISA sia di successivi trattamenti. In particolare, bentoniti ad elevato contenuto di smectiti, consentono la riduzione/eliminazione di additivi plastificanti di natura polimerica sintetica..
Il progetto ha consentito di ottenere semilavorati ad alte prestazioni che potranno essere utilizzati per la produzione di prodotti innovativi a loro volta di pregio.
I semilavorati messi a punto e sviluppati durante il progetto contribuiranno inoltre ad incrementare l’approvvigionamento da fonti nuove alternative, nazionali e di migliore qualità rispetto ai materiali bentonitici tradizionali attualmente disponibili, dalle prestazioni inferiori e spesso di provenienza estera.
La realizzazione di prodotti finali (da immettere quindi nel mercato consumer e business) a base bentonitica consentirà di rispondere con una produzione nazionale di prodotti innovativi non ancora esistenti sul mercato o in sostituzione di prodotti esteri.
Gli obiettivi raggiunti risultano in linea con gli sviluppi dei mercati mondiali, a partire da quello delle materie prime, in cui si assiste ad una progressiva specializzazione della produzione di materie prima dalle prestazioni sempre più spinte.
Per maggiori informazioni, contattare meta@metasrl.com
