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Storie di successo dei progetti - Seguire il legno dal bosco ai mobili

Lo spreco nell'industria tradizionale del legno è elevato e causa notevoli costi economici e ambientali. Un progetto finanziato dall'UE si è occupato delle tecnologie che possono introdurre una maggiore tracciabilità durante tutta la catena di produzione del legno e migliorare considevolmente la produttività del settore.
Storie di successo dei progetti - Seguire il legno dal bosco ai mobili
Se un albero viene abbattuto nel bosco, riuscirà a trasformarsi in un prodotto in legno finito? È un'interrogativo che l'industria si deve porre. A presente la risposta è incerta, visto che circa il 10% del legno che viene abbattuto va sprecato. Questo si traduce in un volume di 25 milioni di m3 di legno a un costo di 5 miliardi di EUR l'anno in tutta Europa.

"È uno spreco enorme di denaro e di risorse," dice il dott. Richard Uusijärvi del dipartimento di tecnologia del legno dell'Istituto tecnico di ricerca SP in Svezia. "L'Europa è un grande esportatore di legno, con una percentuale del 25 - 30% del legno di tutto il mondo."

Il problema - spiega - è che i produttori non prendono in considerazione la qualità del legno prima di mandarlo in segheria. "Raccolgono tutto il legno e decidono solo in seguito quale usare. In molti casi il legno non è della qualità giusta e viene buttato via."

Il dott. Uusijärvi era il coordinatore del progetto Indisputable Key ("Traceability for wood industry competitiveness digital forestry chain"), un'impegno di ricerca collaborativa appena conclusosi il cui scopo era cercare il modo di migliorare tale situazione usando tecnologie dell'informazione avanzate. "Volevamo creare un sistema che potesse tracciare automaticamente il legno durante tutta la catena di produzione su larga scala," dice.Il sistema usa l'etichettatura elettronica per fare in modo che i tronchi portino con sè la loro storia nel percorso dal bosco alla segheria e la tecnologia dell’incisione del legno per il prodotto finale.

"Il risultato è che gli alberi che non sono adatti a essere segati non finiranno nelle segherie. Saranno sfruttate le proprietà del legname per ridurre al minimo lo spreco," continua il dott. Uusijärvi. "Questo significa una maggiore qualità del prodotto a un costo ambientale ridotto."

Introdurre il sistema di tracciabilità

Il progetto ha sviluppato un sistema basato su dati individuali associati (individual associated data o IAD). Significa che quando l'albero viene abbattuto e tagliato in pezzi, ogni pezzo viene elettronicamente marcato con un codice unico che lo lega a un database dove si conservano informazioni come la grandezza, il luogo e la data in cui è stato tagliato.

Questi dati sull'albero e sulla sua qualità possono essere quindi usati nel bosco e durante tutta la catena di produzione del legno per prendere le giuste decisioni, suggerisce il dott. Uusijärvi. Strumenti a bordo dei veicoli per il trasporto e apparecchi di elaborazione possono usare questi dati per assicurare che il legno della correttà qualità venga consegnato dove è necessario. Questa tecnologia migliora la logistica ed evita che diverse qualità di legno vengano mischiate.

Il team del progetto ha sviluppato due elementi in grado di etichettare i tronchi - un transponder con microchip incorporato nel legno e un sistema di marcatura a inchiostro. Questi elementi vengono aggiunti agli alberi abbattuti e ulteriori informazioni sono poi immesse quando i tronchi viaggiano attraverso la catena di produzione.

I ricercatori hanno inoltre sviluppato le tecnologie a supporto del sistema, tra cui un applicatore automatico di transponder per inserire le etichette nel legno, una stampante automatica (LogDots) che applica l'inchiostro, il sistema di supporto e il software per leggere le informazioni.

Una caratteristica importante di questo sistema, sottolinea il dott. Uusijärvi, è che si migliora automaticamente. "I dati vengono raccolti man mano che il legno passa attraverso il sistema. Questo significa che il legno della corretta qualità per un dato uso viene identificato e questo fa in modo che la volta successiva si prendano decisioni migliori", dice. "Così si minimizza il legno necessario per usi specifici."

Fattibilità

Il progetto si è basato su un precedente impegno finanziato dall'UE. "Il progetto Lineset ci ha permesso di capire che un simile sistema di tracciabilità sarebbe stato possibile e ha esplorato i vantaggi che avrebbe potuto portare per questo settore," dice il dott. Uusijärvi. "Ma avevamo bisogno di creare un nuovo sistema che lo rendesse pratico a livello commerciale."

"Abbiamo lavorato per adattare al mercato in modo efficiente le tecnologie per la comunicazione e i dati disponibili," aggiunge.

Un fondamentale sviluppo tecnologico era l'uso di transponder a frequenza RFID (radio frequency identification) ultra alta. "Questo tipo di transponder non era mai stato usato prima con il legno. Siamo riusciti a dimostrare che il loro uso era conveniente a livello industriale," dice il dott. Uusijärvi.

Per questo progetto sono stati prodotti circa 30.000 transponder. "Li abbiamo fatti produrre in un processo di stampaggio a iniezione," dice. I transponder sono stati testati in una serie di siti, dai tronchi nel bosco alla fabbrica – segheria di produttori di compensato in Finlandia, Francia, Norvegia e Svezia.

"Abbiamo ottenuto quello che volevamo," aggiunge. "Abbiamo dimostrato che è possibile produrre il transponder su ampia scala. Abbiamo dimostrato che il sistema IAD funziona e lo abbiamo testato nella pratica per un lungo periodo di tempo."

I passi successivi

È comunque necessario sviluppare ulteriormente le tecnologie prima che esse possano essere usate commercialmente. "Dobbiamo minimizzare i costi e le dimensioni dei transponder," dice il dott. Uusijärvi.

Il costo attuale in grandi quantità è di circa 30 centesimi per transponder. "Anche se si potesse ridurre leggermente, rimane comunque troppo alto," continua. "Per fare in modo che l'industria adotti il sistema il costo dovrebbe essere di circa 3 centesimi, ma questo richiede un processo di produzione continuo invece dell'attuale processo in lotti.

Un altro importante fattore è la riduzione delle dimensioni dell'unità. "Abbiamo bisogno di un processo continuo che possa inserire i transponder istantaneamente quando i tronchi vengono tagliati," dice il dott. Uusijärvi. "Questo non è possible con le dimensioni delle attuali unità e le forze necessarie per inserirle nei tronchi. Oggi sono necessari alcuni secondi in più, il che è troppo."

È comunque ottimista e crede che sarà possibile dimezzare le dimensioni dell'unità, fatto che permetterà questo ulteriore passo avanti. "Abbiamo qualche idea su come farlo. Si ridurrebbe il volume di un fattore di 10 e tutte le forze sarebbero molto minori," dice.

Un altro elemento che deve essere sviluppato nelle attività di follow-up è il miglioramento della visibilità dell'inchiostro. Il team si trova adesso nelle prime fasi delle trattative per fare avanzare il lavoro dal progetto a un successivo impegno di ricerca collaborativa. "Molti dei partner sono propensi a continuare a lavorare insieme," conferma.

Ventotto partner provenienti da cinque paesi hanno partecipato al progetto triennale che si è concluso a marzo del 2010. Aveva un bilancio iniziale di 12,6 Mio EUR, che è stato aggiornato a 13,5 Mio EUR, 7,7 Mio EUR dei quali provenivano dal Sesto programma quadro (6° PQ) dell'UE per la ricerca.Indisputable Key ha dimostrato che la tecnologia può portare una tracciabilità molto maggiore nella catena del legno. Essendo la gestione delle risorse naturali un problema per molti settori, la sfida adesso è come trasformare il sistema in una realtà commerciale.

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