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Abstract: Alla base della propria visione dell’economia circolare l’Unione Europea ha identificato la così detta gerarchia dei rifiuti. Tale gerarchia definisce un ordine di priorità ed assegna il primo posto alla prevenzione, seguita da preparazione per il riutilizzo, riciclaggio, recupero di energia e, da ultimo, smaltimento (in discarica, ad esempio). In base al modo in cui raccogliamo e gestiamo i rifiuti facciamo innalzare i tassi di riciclaggio e reimmettiamo nell’economia materiali di valore, oppure alimentiamo un sistema inefficiente in cui la maggior parte dei rifiuti riciclabili finisce nelle discariche o negli inceneritori, con effetti potenzialmente dannosi per l’ambiente e significative perdite economiche. Attualmente, sulla media europea, solo il 36% viene riciclato, mentre circa il 48% è smaltito in discarica. Questa media cela però le ampie disparità esistenti tra gli Stati membri e tra le regioni: di fatto alcune zone riciclano fino all’80% dei rifiuti, mentre in altre questa percentuale è inferiore al 5%. La strategia di sviluppo sostenibile dell’UE e il suo settimo programma di azione in materia di ambiente, che individua la prevenzione e la gestione dei rifiuti come una delle sette strategie tematiche, mettono in evidenza la relazione esistente tra un impiego efficiente delle risorse e la produzione e la gestione dei rifiuti. Per quanto riguarda il riciclo dei rifiuti, il panorama attuale può essere suddiviso in filiere già consolidate (vetro, carta, metallo, legno, plastica) e filiere ancora in embrione (rifiuti elettronici, inerti, frazione organica, car fluff, pannelli fotovoltaici, etc.), per le quali si intravedono enormi potenzialità di sviluppo. Investire in processi innovativi e tecnologie in grado di valorizzare gli scarti dei diversi settori industriali può portare non soltanto alla riduzione dei rifiuti ma anche a risparmi netti per le imprese, con possibilità di trattare in maniera automatizzata un quantitativo maggiore di prodotti, non tralasciando la potenzialità di sviluppo di personale specializzato in un settore in costante crescita.
Finalità. L’obiettivo del progetto Cyber-Sort è quello di identificare un nuovo modello e nuovi strumenti per la cernita e in particolare l’identificazione e la separazione dei rifiuti e per la stimolazione del mercato delle materie prime secondarie che possano concorrere a supportare la transizione verso un’economia circolare, in cui il valore dei prodotti, dei materiali e delle risorse è mantenuto quanto più a lungo possibile e la produzione di rifiuti è ridotta al minimo. Questa transizione offre all’Europa, in generale, ed alla Regione Lombardia, in particolare, l’occasione di trasformare l’economia e generare nuovi vantaggi competitivi sostenibili per l’industria manifatturiera. L’attività progettuale sarà indirizzata al trattamento di prodotti a fine vita di origine industriale e commerciale che costituiscono circa il 90% della produzione totale (i rifiuti domestici superano di poco l’8%), quali rifiuti da demolizione e costruzione, prodotti elettronici e meccatronici, scarti di acciaierie e inceneritori, car fluff, ed in generale sottoprodotti industriali, consentendo il riconoscimento ed il sorting automatizzato di diverse tipologie di materiali quali: metalli, legno, inerti, plastiche, carta, vetro e ceramica. In particolare, il progetto affronterà in modo sinergico e sistemico lo sviluppo di un impianto pilota che integri in maniera automatica ed intelligente le strategie di End-of-Life (EoL) ottimali attraverso le fasi di: i) caratterizzazione in linea della matrice di rifiuti; ii) macro e micro sorting automatizzato; iii) recupero e valorizzazione degli scarti.
Risultati attesi. Il progetto Cyber-Sort contribuirà ad affermare il nuovo paradigma sviluppando metodologie e tecnologie innovative per il demanufacturing e strategie ottimali di EoL, valutando gli aspetti qualitativi inerenti la reimmissione delle materie prime seconde nei contesti manifatturieri. In particolare, tale proposta svilupperà nuove metodologie e tecnologie per:
i) l’identificazione di prodotti a fine vita, tramite l’implementazione di un sistema multi-sensore in grado di discriminare in linea diverse tipologie di materiali;
ii) il macro sorting automatizzato dei materiali basati su una più stretta cooperazione uomo-robot in termini di interazione fisica intuitiva e condivisione sicura dello spazio di lavoro al fine di ottimizzare il processo di identificazione e selezione dei materiali (altamente non-strutturato) sfruttando le specificità e potenzialità di macchine e operatori umani;
iii) la micromanipolazione selettiva delle frazioni fini derivanti dai processi di frantumazione dei rifiuti;
iv) nuovi sistemi di controllo a livello di impianto, al fine di ottimizzare le strategie di EoL rispetto all’imprevedibilità dei materiali presenti nelle matrici di rifiuti ingresso e per ottimizzare l’efficienza complessiva del processo;
v) il recupero e la valorizzazione degli scarti tramite la produzione di compound a matrice polimerica per diversi tipologie di impiego (edilizia, elettronica, ecc.);
vi) la definizione di un nuovo modello di business basato sull’ottimizzazione delle strategie di EoL grazie alle tecnologie sviluppate.
Ricadute sul territorio lombardo. In linea con quanto definito nella strategia regionale, rispetto all’identificazione delle aree di specializzazione, i benefici che la realizzazione del progetto potrà portare sono:
– benefici ambientali, legati i) alla minore richiesta di materie prime con conseguente diminuzione di nuove estrazioni; ii) alla riduzione dei processi di smaltimento ad elevato impatto ambientale, per quei prodotti che illegalmente escono dal Paese per poter essere trattati in realtà emergenti, in cui le politiche ambientali sono assenti o poco strutturate; iii) ad una maggiore efficienza dei trattamenti di riciclo, sia in termini qualitativi che quantitativi, grazie all’integrazione di sistemi innovativi in linea basati sull’utilizzo di tecnologie di sensing e sorting robotizzato;
– benefici economici, generati da: i) una maggiore competitività delle aziende che già operano nel settore e che potranno beneficiare di processi/sistemi sviluppati nel progetto; ii) nascita di un nuovo settore di macchine e sistemi per l’EoL ad elevata innovazione tecnologica; iii) crescita del settore dell’EoL, in virtù dei benefici che si potranno trarre dall’adozione di nuove tecnologie e metodi;
– benefici sociali, grazie a: i) aumento dei posti di lavoro associati allo sviluppo di un nuovo settore di tecnologie per l’EoL; ii) creazione di nuove figure altamente specializzate, in grado di gestire processi automatizzati di trattamento e recupero; iii) sicurezza e valorizzazione delle capacità delle persone sul posto di lavoro, attraverso le nuove tecnologie di interazione uomo-macchina;
– benefici strategici, legati a: i) internazionalizzazione delle attività di ricerca grazie alla coerenza del progetto con le priorità delle agende regionale, nazionale ed europea; ii) attività di dissemination ed exploitation, che coinvolgeranno le network già esistenti con i principali stakeholder nazionali ed internazionali; iii) potenziamento delle infrastrutture di ricerca e formazione (“learning factory”), con particolare riferimento all’impianto di Demanufacturing che costituirà l’asset strategico di riferimento del progetto.

Esperimenti/Studi INO correlati:
Artificial Olfactive Systems
Preparation of oxide quasi 1D structures
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Risultati scientifici:
1) Metal Oxide Gas Sensors, a Survey of Selectivity Issues Addressed at the SENSOR Lab, Brescia (Italy)