Da scarti alimentari e geomateriali nascono i biopolimeri del futuro: la sfida dello Spoke 1 del progetto Ecosister per un’industria circolare che supera le prestazioni dei materiali tradizionali
La rivoluzione dei materiali innovativi e sostenibili
È possibile realizzare prodotti innovativi e di qualità senza rinunciare alla sostenibilità? È proprio questo l’obiettivo dello Spoke 1 del progetto Ecosister, dedicato a “Materiali per la sostenibilità e la transizione”, in cui il CNR svolge il ruolo di Spoke leader.
Lo Spoke 1 ha l’obiettivo ambizioso di sviluppare materiali altamente innovativi destinati ad una pluralità di utilizzi e processi abilitanti per sostenere la transizione ecologica riducendo l’impatto ambientale.
Per lunghi periodi, il mercato spesso ha percepito i materiali sostenibili come meno resistenti o meno efficienti rispetto a quelli derivati dal petrolio. Oggi, la strada tracciata è differente: “Realizziamo prototipi come packaging ecosostenibile e compostabile, materiali per l’edilizia a impatto zero, dispositivi biomedicali e compositi ultraleggeri, spiega Michele Muccini del CNR. “Li validiamo testando le caratteristiche di funzionalità per confrontarle con le tecnologie e le soluzioni esistenti convenzionali, avendo attenzione di diminuire l’impatto ambientale e la scalabilità industriale“.
Materiali avanzati dagli scarti
Il progetto Ecosister sviluppa materiali avanzati capaci di coniugare alte prestazioni e sostenibilità, superando spesso gli standard delle tecnologie tradizionali. Ogni soluzione nasce dalla stretta sinergia tra laboratori e imprese, in cui il valore distintivo del progetto risiede nell’approccio circolare. Infatti, i materiali vengono progettati fin dall’inizio considerando il loro fine vita, il riutilizzo e il riciclo.
“Nello Spoke 1 abbiamo studiato materiali biocompositi antibatterici per applicazioni nel food packaging, usando sottoprodotti agroalimentari come le bucce di arancia o gli scarti dei carciofi, reti da pesca biodegradabili, fertilizzanti naturali che usano geomateriali di scarto dell’industria estrattiva“, spiega Duccio Gallichi Nottiani, ricercatore Ecosister Spoke 1.
Le 5 macro-aree tematiche di Ecosister Spoke 1
1. Industria sostenibile e processi avanzati: La ricerca si focalizza su materiali basati su materie prime secondarie o con ridotto contenuto di materie critiche. Tra le innovazioni figurano (bio)catalizzatori, materiali porosi e l’uso dell’additive manufacturing (stampa 3D) per polveri metalliche e ceramiche, garantendo elevati standard di sicurezza e durabilità con un minor impatto ambientale.
2. Agroalimentare e packaging ecologico: Uno degli ambiti più tangibili riguarda la filiera alimentare. Sono stati sviluppati biocompositi antibatterici per il packaging utilizzando sottoprodotti come bucce d’arancia o scarti di carciofi. La ricerca include anche:
- Fertilizzanti naturali derivati da geomateriali di scarto dell’industria estrattiva.
- Reti da pesca e calze per acquacoltura biodegradabili.
- Sensori avanzati per il monitoraggio dello stress idrico e della salute delle piante.
3. Energia ed edilizia a impatto zero: Il settore delle costruzioni punta su materiali isolanti alleggeriti, geopolimeri a ridotta impronta energetica e compositi ottenuti da materiali di recupero. Parallelamente, si studiano soluzioni nanostrutturate per batterie ad alte prestazioni e tecnologie per la produzione di energia rinnovabile.
4. Salute e approccio “One-Health”: L’innovazione tocca anche la medicina con lo sviluppo di dispositivi biomedicali e biosensori indossabili. L’obiettivo è creare soluzioni sostenibili per la diagnostica, la medicina rigenerativa e la veicolazione dei farmaci, migliorando l’impatto clinico ed economico dei percorsi di cura.
5. Mobilità sostenibile e aerospazio: La ricerca è focalizzata su materiali avanzati e compositi derivati da materie prime rinnovabili. L’obiettivo è applicarli a componenti meccaniche per i settori automotive e aerospaziale, migliorandone l’efficienza, prevenendo la degradazione e aumentandone sicurezza e vita utile.
Un modello per il territorio
L’iniziativa mette in rete centinaia di ricercatori, università e attori della rete regionale dell’alta tecnologia, creando quello che viene descritto come un “modello capace di coniugare ricerca di frontiera e applicazioni concrete”. L’obiettivo finale va oltre il laboratorio: si punta a creare soluzioni “sicure, performanti e sostenibili” per generare valore reale per le imprese del territorio. In questo modo, la transizione ecologica si trasforma in una concreta opportunità di innovazione sociale ed economica.
