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LIFE 13 ENV/IT/000535-A3

AGGIORNAMENTO DEL PROGETTO

Il progetto ha avuto inizio, come previsto, il giorno 1 Agosto 2014 e si è concluso, come previsto, il 31 gennaio 2017.

I primi mesi di progetto sono stati dedicati alla definizione degli aspetti gestionali e di monitoraggio del progetto stesso. È stato identificato il processo gerarchico per l’attribuzione delle responsabilità e la definizione delle decisioni, creando uno Steering Comittee ed un Team di Monitoraggio che hanno seguito il progetto durante tutto il suo iter al fine di evitare sprechi di tempo e ritardi, nonché di identificare e superare velocemente tutte le problematiche che necessariamente sono insorte.

L’Azione B.1 ha avuto inizio regolarmente secondo le tempistiche programmate e già nelle fasi iniziali del progetto sono state identificate le fonti di materie prime e seconde ed in particolare: polveri di silicio derivanti da polveri metallurgiche, materiali vetrosi, ceramiche vetrose o ceramiche contaminate, calce dai filtri ed altri agenti schiumosi. Diversi fornitori sono stati identificati, minimizzando l’area di prossimità ai proponenti al fine di contenere le emissioni inquinanti connesse al trasporto.

Una lunga serie di test ha permesso l’identificazione di una miscela vetrosa di base, fondente a bassa temperatura (850°C), e tre tipologie di agenti per la creazione delle porosità: carburo di silicio, calcio carbonato e sale. I primi due sono agenti espandenti che vengono attivati dalla temperatura, il terzo invece è inserito nell’impasto e non subisce variazioni in cottura ma lascia la porosità una volta rimosso attraverso un bagno d’acqua calda.

Azioni B.2 e B.3

Le materie prime identificate sono state poi utilizzate per le conseguenti prove di preparazione: la miscela infatti deve essere macinata ad umido per poter assumere la granulometria idonea alla formazione degli elementi mediante pressatura uni assiale, quindi necessita di atomizzazione prima di poter essere maneggiata sotto forma di polvere. Questa fase è stata svolta mediante la collaborazione con aziende esterne al partenariato.

Una volta ottenuta la polvere, se ne sono studiate le proprietà abrasive per poter prevedere il comportamento degli stampi tradizionali ed incrementarne la resistenza all’abrasione. La fase di pressatura, ancorché sperimentata mediante l’utilizzo di una pressa tradizionale uni assiale, è stata oggetto di messa a punto per quanto ha riguardato la pressione di esercizio: il mix di nuove materie prime presenta una plasticità radicalmente diversa rispetto ai prodotti ceramici tradizionali e quindi ha un comportamento nettamente diverso, contenendo bassissime quantità di argille.

Si sono quindi ottenuti e perfettamente replicati prodotti in verde che sono poi stati sottoposti a test di decorazione superficiale con diverse tecniche: smaltatura a rulli, a campana, ad aerografo, stampa digitale.

Parallelamente sono continuate le prove di cottura dei campioni mediante forno di laboratorio e successivamente sono stati svolti test preindustriali. Le prove di sinterizzazioni effettuate con un forno a rulli di piccole dimensioni hanno permesso di meglio monitorare il processo e gli ottimi risultati hanno poi consentito di svolgere tali prove nel forno di produzione. Le azioni si sono concluse con l’ottenimento di campioni contenenti l’88,1% di materiale di scarto cotti a 800°C per i campioni pressati e 850°C per i campioni non pressati, una densità apparente compresa tra 0.4 and 1.2 g/cm3, una thermal conductivity between 0.16 and 0.21 W / m K ed una compression strength of at least 2.7 MPa.

Azione B.4

Il processo di riciclaggio è stato svolto su campioni non pressati. Innanzitutto i campioni sono stati sottoposti a fresatura a secco in laboratorio al fine di riutilizzare la polvere ottenuta nelle formulazioni. Attraverso un piano sperimentale, che considerava tutte le variabili possibili (tempo di fresatura, % di peso dei rifiuti all’interno della formulazione e temperatura isotermica), si è potuto valutare il contenuto massimo riciclabile all’interno della miscela. Si è quindi proceduto a definire le procedure di fine vita dei nuovi prodotti svolgendo le opportune prove che hanno alla fine portato all’identificazione della migliore procedura. Le prove successive hanno permesso la caratterizzazione dei prodotti ottenuti attraverso il recycling the re-milled new materials. La realizzazione di campioni derivanti da materiali riciclati ha avuto successo. I campioni riciclati possono essere utilizzati in formulazioni per creare ceramiche a bassa temperatura caratterizzate da bassa porosità e alta densità apparente.

Azione B.5

Tecnicamente il progetto si è concluso con la redazione dell’LCA e del bilancio massa energia che hanno confermato. Lo studio LCA semplificato ha permesso la quantificazione degli impatti associati alle categorie analizzate e l'individuazione dei contributi più impattanti delle catene di distribuzione del prodotto LIFE. I risultati calcolati utilizzando il metodo ReCipe 2008 evidenziano che i principali contributori sono associati alla fase di fabbricazione, cioè per la categoria Cambiamenti climatici l'approvvigionamento energetico dell'impianto è pari a ca. il 34% dell'impatto dovuto al calore e il 18% dovuto all'elettricità. Circa il 33% è dovuto alle emissioni rilasciate durante il processo di cottura. È stato inoltre effettuato un confronto con lo stato dell'arte e ha rivelato che il prodotto Life presenta impatti significativamente inferiori rispetto al materiale utilizzato per il confronto.