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Promuovere lo sviluppo sostenibile attraverso materiali compositi a base biologica avanzati

Un progetto finanziato dall’UE dimostra il potenziale dell’applicazione di materiali compositi a base biologica sostenibili nei settori aerospaziale, dell’acustica e automobilistico.

Cambiamento climatico e Ambiente
Tecnologie industriali

La spinta verso un’economia a zero emissioni di carbonio ha portato clienti e imprese a cercare prodotti maggiormente ecocompatibili. Per svilupparli, i produttori hanno inevitabilmente attinto alle fibre naturali, a quelle del legno e ai polimeri a base biologica. I biomateriali compositi nati dalla combinazione di questi polimeri e fibre sono leggeri, durevoli ed economici, ma il loro principale vantaggio è rappresentato dalla sostenibilità, derivante dall’impronta di carbonio estremamente ridotta. Contribuendo al raggiungimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile dell’Europa, il progetto SSUCHY, finanziato dall’UE, sta sviluppando materiali compositi a base biologica multifunzionali, riciclabili e/o biodegradabili, a partire dalla canapa e dalle materie prime del legno. Il progetto mira a creare e a dimostrare una catena del valore completa, dal campo fino al prodotto finale, per applicazioni nei settori automobilistico, aerospaziale, dell’acustica e dell’elettronica.

Passi avanti per i rinforzi in fibra di canapa e a base di biopolimeri

Tre anni dopo l’inizio di questo progetto quadriennale, i ricercatori di SSUCHY hanno raggiunto traguardi importanti nella tecnologia dei polimeri a base biologica. Secondo un articolo pubblicato sul sito web «Open Access Government», «la ricerca applicata sui polimeri a base biologica consiste nella trasformazione di frazioni legnose poco sfruttate, come la corteccia, in elementi costitutivi di polimeri termoindurenti e termoplastici. Ad oggi, la pista dei polimeri termoindurenti è quella più avanzata e il progetto sta attualmente cercando una soluzione per ampliare la produzione di alcuni monomeri candidati». Altri risultati significativi includono lo sviluppo di metodi di essiccazione innovativi che hanno permesso di produrre un sistema termoindurente insensibile all’acqua, il quale non richiede l’uso di fibre vegetali secche. Per quanto riguarda i rinforzi in tessuto di fibra di canapa, il team di SSUCHY ha compiuto progressi nella coltivazione e nelle fasi di lavorazione primarie e secondarie, necessarie per la creazione di tessuti di qualità per applicazioni strutturali.

Applicazioni di materiali compositi a base biologica

Il lavoro svolto da SSUCHY sui biomateriali compositi ha permesso l’impiego di alcuni dei materiali sviluppati in quattro dimostratori industriali. I prototipi hanno dimostrato come i materiali compositi a base biologica siano in grado di sostituire le loro controparti di origine fossile nelle applicazioni industriali esistenti. Entro il termine del progetto, previsto per agosto 2021, tutti i prototipi di dimostrazione impiegheranno i rinforzi in tessuto di canapa. I ricercatori di SSUCHY hanno già completato i primi prototipi di un sistema di altoparlanti ecologici e di un pannello per cabine di pilotaggio. Secondo un recente comunicato stampa pubblicato sul sito web di SSUCHY, il sistema di altoparlanti a prestazioni elevate appartenente al partner del progetto Wilson Benesch «è il primo altoparlante di fascia alta a base biologica con potenzialità commerciali tangibili». Il dimostratore è costituito da un materiale sandwich ecologico, composto da un tessuto di canapa unito a una schiuma di polietilene tereftalato riciclato. Il pannello per cabine di pilotaggio di aeromobili elettrici, progettato da due dei partner del progetto: l’Istituto per i materiali compositi di Bristol (Università di Bristol) ed European Aerospace Design Consultants (EADCO), presenta un nucleo di materiale composito, a base di resina epossidica e lino, unito a una schiuma adatta all’uso aerospaziale. «Per quanto ne sappiamo, il pannello per cabine di pilotaggio dimostrativo di SSUCHY è attualmente l’unica parte strutturale a base biologica della cabina ad avere raggiunto prestazioni compatibili con i requisiti normativi dell’AESA (Agenzia europea per la sicurezza aerea) e, in particolare, con le rigidissime specifiche e regole di certificazione aerospaziali». Gli altri due dimostratori in fase di sviluppo sono un telaio monoscocca a base biologica per scooter elettrici e un piano bagagliaio portante per il settore automobilistico, creati rispettivamente da NPSP e Trèves (CERA), entrambi partner del progetto. Nell’ultimo anno di lavoro, SSUCHY (Sustainable structural and multifunctional biocomposites from hybrid natural fibres and bio-based polymers) terminerà la produzione e il collaudo dei propri dimostratori di prodotto. Il progetto intende partecipare ad altre iniziative riguardanti materiali compositi a base biologica a fine vita e prenderà parte a un programma di scuola estiva, dove i ricercatori forniranno a studenti magistrali e a dottorandi insegnamenti sui recenti progressi nel campo delle tecnologie in fibra naturale. Per ulteriori informazioni consultare: sito web del progetto SSUCHY

Parole chiave

SSUCHY, materiale composito a base biologica, polimero, canapa, fibra