Che cos'è, quando è nato e quali sono gli obiettivi del Centro di ricerca sulla Catalisi chimica (C3)?
Il Centro di Catalisi Chimica – C3 nasce dall’iniziativa congiunta di ricercatori dei dipartimenti di Chimica “Giacomo Ciamician” e Chimica Industriale “Toso Montanari” alla fine del 2021. L'obiettivo è valorizzare le diverse e complementari competenze negli ambiti della catalisi chimica, che fondano le proprie origini in una lunga tradizione di successi scientifici, formazione di giovani ricercatori e connessioni con il mondo industriale chimico del territorio e nazionale. Il Centro di Catalisi @UNIBO si configura come un’unicità nel panorama scientifico italiano, vantando una massa critica con pochi eguali anche a livello internazionale. Il “C3” si prefigge molteplici missioni che spaziano dalla ricerca scientifica competitiva, alla formazione di giovani ricercatori chimici pronti ad affrontare le attuali e future sfide di sostenibilità ambientale e i più moderni aspetti di terza missione. Quest’ultimo campo riveste un ruolo di prim’ordine all’interno del Centro di Catalisi Chimica, valorizzando interazioni accademia-mondo produttivo e sostenendo azioni di disseminazioni scientifica al pubblico generalista.
Com'è articolato il centro e quali diverse anime e ambiti di ricerca lo caratterizzano?
Al Centro di Catalisi Chimica “C3” afferiscono più di 100 ricercatori equamente distribuiti fra i due dipartimenti che comprendono ricercatori sia “senior” (personale strutturato) che “junior” (assegnisti di ricerca, e dottorandi di ricerca). L’attuale composizione del centro ha consentito di riunire competenze che abbracciano la catalisi chimica a tutto tondo, con la possibilità di interfacciarsi al mondo produttivo del settore farmaceutico, petrolchimico, cosmetico, agrochimico etc. La sostenibilità è un aspetto cruciale e ubiquitario all’interno della chimica odierna, le attività di ricerca svolte nell’ambito del centro di catalisi si focalizzano primariamente su questo aspetto utilizzando le più moderne metodologie quali: catalisi omogenea ed eterogena; catalisi metallica, organica e bio-organica; elettrocatalisi; fotocatalisi ed uso di potenti macchine di calcolo per la simulazione e l’interpretazione di processi chimici complessi.
Che cos’è la catalisi chimica e perché è così importante studiarla?
La catalisi chimica è un fenomeno che porta ad un aumento della velocità di una reazione chimica, mediante l’aggiunta di piccole quantità di “catalizzatori”, sostanze che non si consumano durante la reazione. I catalizzatori permettono quindi la realizzazione di una trasformazione chimica in tempi compatibili con quelli della produzione industriale. Inoltre, la catalisi chimica consente di realizzare trasformazioni chimiche anche complesse in modo semplice, spesso anche selettivo e sostenibile. La catalisi è a tutt’oggi considerata la strategia di frontiera per implementare la sintesi chimica di materiali innovativi, farmaci di ultima generazione, valorizzazione di biomasse e la realizzazione di fonti di energia green in una cornice di sostenibilità. Basti pensare che più dell’80% dei manufatti di natura industriale di quotidiano utilizzo prevede almeno un processo di catalisi durante la fabbricazione.
Quali sono le attività che il centro sta portando avanti e quali sviluppi si stanno concretizzando?
Le iniziative che il centro intende perseguire riguardano soprattutto attività di supporto alla ricerca, e di disseminazione.
Ci proponiamo di svolgere attività di informazione nei confronti delle aziende chimiche, per presentare le competenze del centro, e attività di formazione nei confronti del pubblico non specialistico (public engagement), per sensibilizzare sull’utilità della catalisi e in merito alle implicazioni pratiche che essa ha sulla vita quotidiana.
Il budget del Centro finanzierà la partecipazione di giovani ricercatori a convegni sul tema della catalisi per sostenere il loro lavoro di ricerca.
La prima iniziativa pubblica in calendario è una giornata di avvio delle attività, che si terrà il 31 maggio, e il cui scopo è in primo luogo quello di facilitare lo scambio di informazioni scientifiche tra ricercatori e sviluppare sinergie e collaborazioni.
Un altro supporto alla ricerca sarà costituito dall’ organizzazione di workshop con la partecipazione di scienziati di grande spessore scientifico, attivi nell’ambito della catalisi, che presenteranno i propri lavori, e interagiranno con i ricercatori del centro per fornire suggerimenti e consigli.
La ricerca universitaria in ambito chimico ha una lunga tradizione nel nostro territorio
La regione Emilia-Romagna si caratterizza per una forte connotazione chimico-industriale, con attività produttive importanti localizzate non solo nelle città di Ravenna e Ferrara, dove la chimica dei composti di base, degli intermedi e dei polimeri è particolarmente sviluppata, ma su tutto il territorio, con aziende di dimensioni medie e piccole, attive nella produzione di composti di chimica fine e specialistica, di materiali e di formulati, di prodotti destinati al consumo.
Queste attività rivestono un ruolo importante nell’economia del territorio, e le istituzioni pubbliche sono particolarmente interessate alla salvaguardia dell’occupazione in questi distretti, come dimostrato, per esempio, dalla creazione dell’Osservatorio sulla Chimica del Comune di Ravenna, a cui il nostro ateneo fornisce un contributo con le proprie competenze.
Quali benefici questi processi possono apportare per rispondere alla sfida della sostenibilità?
Vi sono tavoli di natura pubblica-privata che si pongono l’obiettivo di monitorare le attività, anche nell’ottica di una sempre migliore sostenibilità dell’industria chimica.
Il termine “sostenibilità” costituisce infatti uno dei motivi oggi dominanti: tutte le aziende dedicano risorse in questo ambito.
In questo panorama, la catalisi gioca un ruolo rilevante, non solo perché è una delle tecnologie chiave che permette la produzione di materiali e prodotti, ma anche perché è protagonista della applicazione dei concetti propri dell’economia circolare e della chimica più sostenibile.
Essa permette di smaltire gli scarti e i rifiuti delle attività antropiche (grazie alla catalisi ambientale), ma anche rende possibile la valorizzazione di quei rifiuti e la loro reintroduzione nella filiera.
Come il centro può contribuire le imprese del territorio sui temi ambientali?
In Regione, vi sono settori produttivi che costituiscono delle eccellenze del Made-in-Italy, da quello tessile a quello alimentare, comparti che hanno bisogno delle competenze nel campo della catalisi non solo per rendere più efficiente la produzione dei beni, lungo l’intera filiera, o per smaltire scarti e rifiuti, ma anche per rendere maggiormente sostenibile e circolare la filiera stessa.
In definitiva, è necessario sostenere tutto l’indotto che contribuisce alla nascita del prodotto di eccellenza, nonché tutta l’attività di conversione e trasformazione del manufatto a fine vita, per trasformarlo da rifiuto a nuovo bene di consumo.
E la catalisi costituisce uno degli strumenti più potenti e versatili per il raggiungimento di questi obiettivi, perché rende industrialmente possibili tutte quelle trasformazioni che altrimenti non potrebbero essere condotte nei tempi e con le modalità che un’industria moderna, competitiva e sostenibile, deve rispettare.
Il Centro di Catalisi Chimica è in grado di offrire le competenze necessarie per realizzare questo nuovo paradigma.