Centro di Progettazione, Design & Tecnologie dei Materiali · Progetto Numix Coordinatore:...
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Centro di Progettazione, Design & Tecnologie dei Materiali Eco-innovazione nel riciclo delle plastiche miste: i progetti Numix e Prowaste
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Centro di Progettazione, Design & Tecnologie dei Materiali
Eco-innovazione nel riciclo delle plastiche miste:
i progetti Numix e Prowaste
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I SOCI DEL CETMA• ENEA 51%• Università di Lecce 5%• D’Appolonia SpA di Genova 13%• Infobyte SpA di Roma 11%• Telcom SpA di Ostuni 11%• IGEAM srl di Roma 2%• CEMIT srl di Taranto 7%
Il CETMA è un ORGANISMO DI RICERCA di diritto privato in forma di consorzioNon ha scopo di lucro e reinveste in Ricerca e Formazione tutti gli utili derivanti dalle sue attività
E’ stato fondato da ENEA nel 1994 con la finalità di potenziare il sistema di innovazione meridionale
Centri di ricerca privati in Italia (Un. Locali ATECO 73100- Censimento i ndustriale 2001 Fonte ISTAT)
AddettiMedia addetti
Unità AddettiMedia addetti
Unità
- 0,0 11 senza addetti - 0,0 028 1,0 28 1 6.114 1,0 611462 2,0 31 2 1.028 2,0 514
285 3,8 73 3--5 1.759 3,5 476698 7,3 96 6--9 891 7,1 125
1.240 12,0 101 10--15 841 12,3 68673 17,3 39 16--19 475 17,4 27
4.976 31,8 154 20--49 1.866 29,8 603.954 74,0 55 50--99 941 64,9 154.787 139,6 36 100--199 1.244 136,9 91.116 224,4 5 200--249 934 233,5 43.299 335,4 9 250--499 816 272,0 31.189 594,5 2 500--999 3.072 730,5 42.855 1427,5 2 1000 e piu' - 0,0 0
25.162 39,2 642 TOTALE 19.981 2,7 7419
SETTORE PUBBLICO SETTORE PRIVATOClasse
dimensionale
Uno dei 35 centri di ricerca con più di 50 addetti
Uno dei più grandi tra quelli non collegati a Grandi Imprese
In questo grafico sono esclusi : 2.Progetti di ricerca indipendente (parzialmente finanziati da istituzioni pubbliche);3.Contratti di servizio senza contenuto di ricerca
La differenza tra contratti di servizio e contratti di R&S si basa sull’esistenza o meno di metodi e/o tecniche di soluzione note ed assestate nella pratica ingegneristica.
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Un centro multidisciplinare• Il CETMA è un centro di ricerca applicata che
finalizza i propri studi su materiali, processi, tecniche e metodi allo sviluppo ed all’innovazione di prodotti industriali e dei servizi
• Persegue la sua missione accrescendo ed integrando discipline pervasive ed abilitanti quali:– Ingegneria dei materiali– Ingegneria informatica– Design industriale
TECNOLOGIE INFORMATICHE
TECNOLOGIE DEI MATERIALI
METODOLOGIE E TECNICHE DI
PROGETTAZIONE
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dati
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Mezzi di trasportoInfrastrutture civil iAppli caz ioni edi li
Patrimoni o ar tisticoAppare cchiature me dica li
Beni strumental iBeni di consumo durevol i
Proce ssi industrial iServizi per l'i ndustria
Uso raz iona le del l'e nergi aEnergi e al terna tive
Imp. e strum. per l'a mbi enteRiciclo ma teri al i
Servizi terri torial iMobi li tà e logi stica
Con
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Un ponte tra la Ricerca e lo Sviluppo
Ricerca Applicata
Ricerca di Base
Sviluppo Industriale
Idee e Ipotesi
Teorie
Sperimentazioni
Verifica applicabilità
Identificazione,sviluppo e valutazione
delle applicazioni
Tecnologie eknow how
Ottimizzazioni
Definizione del mercato
Scoperte
• Think different• Diffusione della
conoscenza
Tecnologie
• Think more• Project
management• Protezione
proprietà intellettuale
• Basso rischiotecnico
• Rischio imprenditoriale
Nuovi prodotti,processi e servizi
Università e ricerca pubblica
Imprese
CETMA
•Un laboratorio di tecnologie dei materiali•Uno dei più grandi Centri di Realtà Virtuale d’Europa•Un laboratorio di prototipazione
Laboratori ed uffici occupano circa mq. 5.000
CETMA: un esempio italiano di RTO
DIVISIONE MAST
La Divisione di Ingegneria dei Materiali e delle Strutture (MAST) ha il compito di coordinare e svolgere attività di ricerca applicata nel settore dei materiali avanzati, favorendo lo sviluppo di prodotti e processi innovativi.
• AREA TECNOLOGIE E PROCESSI • AREA MODELLISTICA E SIMULAZIONE• AREA INGEGNERIA CIVILE • AREA APPLICAZIONI ENERGETICHE E AMBIENTALI
Le Divisioni operative
DIVISIONE INFO
La divisione Ingegneria Informatica (INFO) ha la finalità di promuovere attività di ricerca industriale applicata nell’ambito delle Tecnologie Informatiche e della Comunicazione; in particolare sviluppa sistemi informatici ed informativi avanzati in contesti applicativi inerenti la progettazione ingegneristica, la logistica, i trasporti, la gestione della conoscenza, la realtà virtuale e data processing, la visualizzazione avanzata.
• AREA SISTEMI INFORMATIVI E KNOWLEDGE MANAGEMENT • AREA SISTEMI DI AUTOMAZIONE E CONTROLLO• AREA DATA PROCESSING E SISTEMI IMMERSIVI
Le Divisioni operative
DIVISIONE DIN La Divisione di Disegno Industriale (DIN) è strutturata in 2 aree caratterizzate da specifiche competenze: - Area metodologie e tecniche per il design (MED)- Area produzioni virtuali e design della comunicazione (VRDC)
Le specificità delle attività svolte in ciascuna Area permettono alla Divisione di rispondere positivamente a molteplici e differenti richieste di consulenze e servizi. Il team di ricerca si relaziona con i tecnici e ricercatori che operano nelle altre divisioni operative, presso i soci del consorzio e presso i partner scientifici dislocati sul territorio nazionale ed estero.
Le Divisioni operative
PRIMO LIVELLO – Progettazione concettuale
SECONDO LIVELLO – Virtual prototyping, interazione e validazione
TERZO LIVELLO – Ingegnerizzazione
QUARTO LIVELLO – Prototipazione fisica e testing
Titolo: Aggregati leggeri per calcestruzzi dal riciclo di rifiuti plastici
Acronym: NUMIX
Start: 1 July 2009 - End: 30 June 2012
Budget: 1.275.556 €
Progetto Numix
Coordinatore: Consorzio CETMA
Partners:• DFS Montenegro Engineering • ACCIONA INFRAESTRUCTURES S.A.• Centro Riciclo Vedelago S.r.l.• SGI Studio Galli Ingegneria S.p.A.
Centro RicicloTreviso
DFS Podgorica
SGI Padova
CETMABrindisi
ACCIONAMadrid
CIP Eco-innovationPilot and market replication projects
Call 2008
Riciclo della plastica
• Prodotti: PET, PP, PE
• Sottoprodotti: Plastiche miste
Raccolta, selezione
Il problema
• Discarica
• Incenerimento
• Stampaggio di articoli a basso valore aggiunto
DIRETTIVA 2008/98/EC 19 Novembre 2008Sui rifiutiArticolo 4
Gerarchia dei rifiutiORDINE DI PRIORITA’(a) prevenzione;(b) ri-uso;(c) riciclo;(d) Recupero energetico;(e) smaltimento.
Uno studio Norvegese di LCA svolto per plastiche miste da rifiuti domestici mostra come il riciclo meccanico comporti un minor impatto ambientale rispetto al recupero energetico e allo smaltimento in discarica.
Il problema
Riciclo e recupero energetico di plastiche post-consumo in Europa
Il problema
Obiettivi del progetto
A)Promuovere un processo industriale per favorire l’uso dello scarto risultante dalla cernita dei rifiuti plastici (domestici, industriali, commerciali) per produrre:
• Granuli espansi da usare come aggregati per il confezionamento di calcestruzzi alleggeriti in sostituzione dell’argilla espansa;
• Scaglie densificate da usare come aggregato nelle malte e come materia prima dei granuli espansi.
B) Sviluppare un mercato Europeo per tali prodotti
Sfida: evitare il lavaggio dei
rifiuti plastici!
Definizione del processo produttivo
Riduzione costi Maggiore eco-sostenibilità
Le impurezze (carta, legno, metallo, polvere) e basse % di polimeri altofondenti (PET) rendono complicato definire un processo produttivo idoneo per la produzione degli aggregati plastici
Impurezze e polimeri altofondenti non intaccano l’efficienza degli aggregati
Malta
Calcestruzzi leggeri
Densificatore
Estrusore bivite
Definizione del processo produttivo
Agente di espansione: polvere di gesso biidrato
Granuli espansi
Scaglie densificate
Il Consorzio CETMA ha condotto attività di ricerca e sviluppo allo scopo di applicare processi di estrusione/espansione per ridurre la densità di plastiche miste post-consumo.
Definizione del processo produttivo
La riduzione di densità avviene all’uscita dell’estrusore dove il salto di pressione che subisce il fuso plastica consente la crescita delle bolle precedentemente formate.
Valori differenti di densità, morfologia, granulometria sono stati ottenuti variando I parametri di processo.
Definizione del processo produttivo
Granuli espansi :
Nel corso del progetto NUMIX il processo di produzione industriale è stato messo a punto.
Sono state usate le seguenti apparecchiature/condizioni di processo:
- Estrusore bivite per una corretta miscelazione dell’agente espandente con la matrice plastica
- Filtro 3 mm mesh
- Filiera con Taglio in testa ad anello d’acqua e fori da 6 mm
- Idonei parametri di processo (temperature del cilindro, della filiera, velocità di rotazione delle viti)
Definizione del processo produttivo
Caratterizzazione del prodotto
Idoneo mix design
Individuazione di applicazioni finali
Test di caratterizzazione degli
aggregati
Lista applicazioni
possibili
Test di validazione su prodotti da costruzione contenenti aggregati
da riciclo
Soddisfacimento di normativa tecnica e requisiti di mercato
Schede tecnico-commerciali su:-miscele-aggregati da riciclo
SI
NO
685800-900640Densità Apparente [kg/m3] (EN 1097 – 6)
380330330Densità in mucchio [kg/m3] (EN 1097 – 3)
181123Assorbimento d’acqua [%]
(EN 1097 – 6)
3-82-128-11Granulometria [mm]
(EN 933-1)
Argilla espansadensificatoGranuli espansi
Caratterizzazione del prodotto
0-160980.000.000Carica batterica totale [UFC/1 g]
(Italian Standard UNI 10667-14 - Method IRSA CNR quad. 64 vol. 1)
densificatoPre-densificazione
Caratterizzazione del prodotto
21232218[cm]slump
1047180314901404[kg/m3]Densità allo stato
fresco
0,510,470,470,47acqua/cemento
350350350350[kg/m3]cemento
4037[%]Granuli espansi
622562[%]densificato
4321
Mix design
Campioni di calcestruzzi alleggeriti con granuli plastici espansi e/o densificato sono stati testati allo stato fresco e indurito.
Mercato Potenziale
Annual review 2009-2010 - UEPG - European Aggregates Associ ation
• Il consumo europeo di aggregati è di circa 3 miliardi di tonnellate/anno per un fatturato di circa 20 miliardi di euro.
• Il 90% provengono da risorse naturali.
• Il rimanente 10% proviene da rifiuti C&D (6%), e da aggregati marini & industriali (2% ciascuno).
Title: Utilizzo efficace di rifiuti plastici attraverso design di prodotto e innovazione di processo
Acronimo: PROWASTE
Start: 1 July 2010 - End: 30 June 2013
Progetto PROWASTE
Coordinatore: Consorzio CETMAPartners:
- Università del Salento - Masmec s.p.a.- Ogle S.r.l.- Inserplasa – industria sivigliana della plastica da riciclo- Solteco- Cicloplast – organizzazione non profit per la promozione del
riciclaggio delle materie plastiche (es. COREPLA Italia)
CIP Eco-innovationPilot and market replication projects
Call 2009
Promuovere un processo industriale innovativo per la produzione di profilati eco-sostenibili in plastica eterogenea da riciclo, con migliorate proprietà meccaniche.
Obiettivo
Adattamento del tradizionale processo di intrusione:
Introduzione di pultrusi in fibra di vetro all’interno dei profilati.
PROWASTE
Creep tests (ASTM D2990)
Not reinforced Reinforced Φ3 Reinforced Φ4 Reinforced Φ3sandblasted
Displacement after 15 h (mm)
17.55 12.18 4.93 1.32
0 5 1 0 1 5 2 00
5
1 0
1 5
2 0
disp
lace
men
t (m
m)
tim e (h)
no t re info rc e d re info rc e d Φ 3 re info rc e d Φ 4 s a n db la s te d re info rc e d Φ 3
Descrizione tecnica
VANTAGGI
Miglioramento delle proprietà flessionali e della resistenza a creep dei profilati
Riduzione dello spessore
Prodotti più leggeri
Prodotti esteticamente più appetibili
Possibilità di utilizzare i profilati per nuove applicazioni dove peso e proprietà a flessione siano fondamentali (p. es. pallets e traversine ferroviarie).
Cinzia Dinardo
Alessandro Marseglia
Consorzio CETMACittadella della Ricerca - S.S. 7 - Km 706+030 - 72100 Brindisi
Tel. +39.0831.449111 - Fax +39.0831.449120www.cetma.it - e-mail:
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
