ALBE

Il progetto R&D mira a innovare enormemente la produzione degli elastomeri sintetici (SE) e della gomma naturale (NR) in Italia avvalendosi di materie prime rinnovabili e alternative, nonché la realizzazione di prodotti a base di elastomeri/gomma naturale, quali (a solo titolo di esempio) gli pneumatici, utilizzando olio estensore e filler additivi, insieme a SE e NR, per la creazione di una nuova mescola atta a realizzare i prodotti a base di gomma suindicati. Gli obiettivi del progetto (OR) R&D sono pertanto lo sviluppo di: 

• [OR1] una nuova tecnologia per la produzione alternativa di butadiene (bio-butadiene) da fonti di energia rinnovabili da utilizzare nella produzione di SE, quali (a solo titolo di esempio) gomma stirene/butadiene soluzione (SSBR), gomma butadiene a basso e alto tenore di cis (LCBR e HCBR) mirata principalmente alla produzione di pneumatici maggiormente verdi e rinnovabili, grazie a un'impronta notevolmente inferiore di carbonio;
• [OR2] lo sviluppo di colture sperimentali di guayule e/o dente di leone nelle regioni italiane, quali Sardegna o Basilicata e tecnologie correlate, per l'estrazione di preziosi componenti e NR ivi contenuti;
• [OR3] lo sviluppo di formulazioni speciali, principalmente per la produzione di pneumatici, realizzate in NR, SE, olio vegetale e filler, miranti alla completa conformità con le normative europee EC 1222/2009, EC 443/2009, 69/2005 grazie all'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili.
  
  

Il progetto è organizzato insieme alle attività R&D mirate a raggiungere i tre OR suindicati. Tali OR fanno parte di una nuova visione esclusiva verso un elastomero più verde, dal punto di vista sia della rinnovabilità della materia prima, ossia il bio-butadiene, che nel prodotto finale comporterà una minore impronta di carbonio intrinseca, fonte alternativa di NR idonea a crescere in Italia, sia delle proprietà del prodotto finale a base di elastomero, ossia gli pneumatici (ma non solo) grazie all'utilizzo di nuovi additivi, quali oli vegetali e filler.
Per quanto riguarda l'OR1, il progetto R&D prevede svariate competenze, quali agronomia, biochimica, catalisi, sviluppo processi, polimerizzazione e collaudo dei prodotti a base di elastomero. Il primo OR, relativo all'ottenimento di un processo competitivo per la realizzazione di biobutadiene da zucchero di seconda generazione, viene sviluppato insieme a svariate attività, che vanno dallo sviluppo di protocollo agricolo mirato a un elevato rendimento delle biomasse lignocellulosiche, allo sviluppo del processo che le converta in zucchero di seconda generazione concorrenziale, alla biochimica della fermentazione dello zucchero in butadiene intermedio e la sua trasformazione catalitica in butadiene; quest'ultima purificazione, attraverso fasi operative di unità appropriate e collaudi finali di polimerizzazione basati su catalisi anionica tradizionale per dimostrare la tecnologia. Sono inoltre previsti test dei prodotti a base di gomma SE/NR realizzati dai produttori di pneumatici, nonché da altri produttori non di pneumatici, al fine di provare e dimostrare l'intera catena tecnologica.
Per quanto concerne l'obiettivo OR2, relativo alle colture alternative rispetto all'attuale Hevea Brasiliensis per la produzione di NR, esso si affida allo sviluppo di protocollo agricolo nelle regioni meridionali italiane per piantagioni di guayule e/o dente di leone, sullo sviluppo del processo della tecnologia di estrazione industriale della NR e sull'opportuna valorizzazione della biomassa residua (come le frazioni resiniche/terpeniche e legnocellulosiche) fino alla preparazione della mescola finale o dei prodotti integranti tale NR.
Per quanto concerne l'obiettivo OR3, incentrato sulla preparazione di una nuova mescola basata sull'utilizzo di additivi vegetali per la realizzazione di pneumatici più verdi, esso si affida allo studio delle interazioni chimico-fisiche tra SE/NR e gli additivi vegetali (quali oli e filler vegetali), sulle modifiche del SE al fine di conformarne le proprietà verso il miglioramento di tali interazioni, sulla preparazione e test di diversi oli vegetali ottenuti come miscela di frazioni vegetali residue con punto di ebollizione elevato, che saranno disponibili come coprodotto nell'impianto di produzione di monomeri in costruzione a P.to Torres (Sardegna) di Matrica (una JV tra NM e Versalis). Queste nuove mescole basate sull'utilizzo di additivi vegetali rappresentano un passo avanti nella fabbricazione di pneumatici più verdi.

Tutti e tre gli OR citati in precedenza e le attività illustrate nel progetto R&D sono intimamente correlati tra loro. In effetti, il butadiene è la materia prima principale nella produzione di SE, la cui parte maggiore va nella fabbricazione di pneumatici, dove a sua volta finisce la maggior parte di NR. L'industria degli pneumatici deve affrontare nuove sfide per soddisfare i rigidi requisiti in termini di proprietà delle performance, quali la resistenza all'avanzamento (RR), il consumo di carburante e l'aderenza al suolo. Accanto all'utilizzo di filler di silice al posto di filler di carbonio, di SBR soluzione al posto di SBR emulsione, di gomma butadiene ad alto tenore di cis basata su Nd, una tendenza industriale già in atto, la nuova frontiera è come raggiungere proprietà di performance ancora migliori, perfezionando le interazioni chimico-fisiche tra i diversi componenti di una mescola per la fabbricazione di pneumatici. Il progetto R&D copre dunque tutti gli aspetti dell'industria della gomma e in particolare quella degli pneumatici, andando dall'uso di materie prime rinnovabili alternative a quelle fossili, quale il bio-butadiene nella produzione di elastomeri SE, alla fonte alternativa di NR idonea alla crescita nelle regioni italiane e alternativa a quella della piantagione di Hevea Brasiliensis originaria del sud--est asiatico e alla tecnologia di realizzazione di nuova mescola mediante tali gomme alternative insieme ad additivi vegetali che sostituiscono quelli fossili attuali.

Referente scientifico dell'Università di Bologna: Fabio Fava

Dipartimenti dell'Università di Bologna:

Dipartimento di Ingegneria civile, chimica, ambientale e dei Materiali - DICAM
Dipartimento di Chimica industriale "Toso Montanari" - CHIMIND
Dipartimento di Scienze e Tecnologie agro-alimentari - DISTAL

Coordinatore:
Versalis S.p.A.

Partnership:

Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Novamont S.p.A.
ENEA - Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile
Università degli Studi di Sassari
Politecnico di Milano
CO.ME.T. S.r.l.
Marangoni S.p.A.

Contributo MIUR relativo all'intero Progetto: € 8.959.054,55

Durata del Progetto (in mesi): 66
Data inizio attività: 01/03/2014
Data fine attività: 31/08/2019