Dall’acciaio prodotto partendo dal rottame ai materiali alternativi alle terre rare sviluppati con l’intelligenza artificiale. Dai pannelli solari che convivono con le colture agricole ai materiali per l’edilizia ricavati dagli scarti del sughero, fino alle tecnologie per trasformare i rifiuti plastici in nuove materie prime con prestazioni paragonabili al “vergine”. Sono alcuni dei brevetti green più innovativi prodotti in Italia.
Li hanno sviluppati, rispettivamente, Gruppo Arvedi, RARA Factory, Rem Tec, Diasen e NextChem. Cinque aziende attive in settori molto diversi tra loro ma accomunate dall’investimento in innovazione sostenibile. Le loro esperienze sono state raccolte nel report “Competitivi perché sostenibili”, realizzato dalla Fondazione Symbola e UnionCamere, che dedica un capitolo specifico ai casi aziendali per raccontare, accanto ai numeri e alle analisi, le intuizioni e i percorsi industriali che hanno generato quei risultati. La presentazione del volume si è svolta alcuni giorni fa al Ministero delle Imprese e del Made In Italy.
Arvedi, la prima acciaieria al mondo certificata Carbon Neutral
“Produciamo acciaio al carbonio e acciaio inox – ha esordito Alessandra Barocci, responsabile ambiente –. L’acciaieria ha iniziato la produzione negli anni Novanta con una visione completamente diversa rispetto a quella normalmente in uso. Fino all’innovazione del nostro presidente, il cavalier Giovanni Arvedi, la produzione dei laminati piani era legata al ciclo integrale, quindi a un processo che partiva da carbone e minerale di ferro”.
“La produzione da rottame – ha continuato Barocci – era limitata agli acciai poco pregiati, i cosiddetti tondini. Il nostro invece è un acciaio che deve avere caratteristiche elevate, perché diventa auto, edifici, molte altre applicazioni. Dovevamo cercare una produzione ecologica che facesse dell’economia circolare il suo centro, ma che portasse prodotti di altissima qualità, paragonabili a quelli del ciclo integrale, cioè del materiale cosiddetto vergine”.
Oggi, ha spiegato Barocci, l’impatto ambientale è profondamente diverso. “Siamo l’unica acciaieria in Italia a produrre laminati piani, e l’unica in Europa, in quantitativi così significativi.” Dal punto di vista ambientale “Ll produzione da rottame rispetto all’altoforno ha un impatto carbon footprint sui nostri prodotti oltre dieci volte inferiore”. Non finisce qui. “Oltre alla produzione di laminato piano con forno elettrico abbiamo introdotto una laminazione compatta: in 180 metri passiamo dalla fusione alla produzione del coil finito. Nei cicli tradizionali si arriva a 800-900 metri. Questo significa meno consumo di energia, meno consumo di acqua, meno occupazione di suolo».
Il gruppo Arvedi conta circa 400 brevetti. “Oggi esportiamo non solo il nostro prodotto, ma anche la nostra tecnologia. Vediamo che chi presenta nel mondo progetti di decarbonizzazione dell’acciaio adotta layout simili ai nostri. Produrre acciaio con forni elettrici, ridurre la laminazione, evitare sprechi e riutilizzare all’interno del ciclo ciò che è possibile riutilizzare: questo è il modello”.
“La nostra innovazione è la nostra competitività – ha concluso Barocci -. Vendiamo il nostro prodotto perché ha un basso impatto di CO₂, ma vendiamo anche la nostra tecnologia”.
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RARA Factory: materiali alternativi alle terre rare
“Costruiamo i materiali per il futuro”. Con queste parole Michele Bugliesi, amministratore delegato di Rara Factory, ha sintetizzato il claim della startup spin-off dell’Università Ca’ Foscari di Venezia, fondata insieme a Stefano Bonetti (fisica dei materiali), Guido Caldarelli (fisico statistico) e Stefano Micelli (management).
Il problema che affrontano è quello delle terre rare, “i 17 elementi della tavola periodica che non sono rare per quantità, ma perché difficili e costose da estrarre, sia in termini economici sia ambientali. Sono cruciali in quasi tutte le industrie strategiche: dalla mobilità all’energia, dai semiconduttori ai chip, in tutto ciò che è centrale per la transizione ambientale e digitale”.
Il nodo è duplice. Il primo è geopolitico. “Non tanto nella disponibilità delle risorse, quanto nella capacità estrattiva e di raffinazione. La Cina ha costruito una filiera completa: dall’estrazione alla purificazione. In natura le terre rare si trovano in composti e devono essere separate e decontaminate. La Cina controlla questo processo e può farlo anche perché opera con vincoli ambientali molto più permissivi rispetto ai nostri”. Da qui la conseguenza: “In sostanza ha il rubinetto per alimentare o spegnere interi settori strategici”.
Il secondo problema è ambientale. “Le terre rare generano scarti, problemi nei processi di purificazione e impatti significativi lungo tutta la filiera produttiva”.
La risposta di Rara Factory è un processo brevettato che integra intelligenza artificiale e laboratorio. “L’impiego dell’AI nella scienza dei materiali è ormai un trend. Tentativi simili sono stati avviati anche da grandi corporation tecnologiche, come Google o Microsoft. Quello che ci distingue è che non ci fermiamo all’algoritmo: l’intelligenza artificiale ci indica i composti candidati, poi li sintetizziamo in laboratorio e li caratterizziamo per verificarne le proprietà”.
L’obiettivo è sostituire le terre rare nei materiali oggi impiegati nei settori strategici. “Cerchiamo di riprodurre le proprietà fisiche di magneti, superfici riflettenti e altri componenti oggi basati su terre rare, utilizzando però elementi abbondanti, non inquinanti e disponibili in tutto il pianeta”.
Il modello è circolare anche sul piano dei dati. “Questo loop è il nostro elemento distintivo: i risultati sperimentali alimentano la base dati e migliorano progressivamente la capacità predittiva dell’algoritmo”. Il business è fondato sulla proprietà intellettuale. “Tutto quello che facciamo tende a essere brevettato, protetto e licenziato”.
I primi ambiti di applicazione sono due: magneti e tecnologie per l’industria dei semiconduttori. “Nel caso dei magneti i settori sono la mobilità e l’eolico”. La startup è nata da circa un anno e mezzo. “È una scommessa complessa, ma che contiamo di vincere”.
Rem Tec e la tecnologia Agrovoltaico
Oggi l’agrivoltaico è una tecnologia diffusa in molte parti del mondo, capace di conciliare la produzione di energia rinnovabile e tutela del suolo agricolo. Ma pochi sanno che la prima a brevettarne il modello industriale è stata un’azienda italiana, Rem Tec.
“L’idea è stata quella di trasformare il suolo agricolo in un sistema produttivo doppio – ha spiegato Giancarlo Ghidesi -. Un sistema capace di essere al servizio dell’agricoltura, ma anche di produrre energia”. Nel 2009 l’azienda ha depositato il primo brevetto al mondo sull’agrivoltaico. “Agrovoltaico è un marchio registrato da Rem Tec più di quindici anni fa”.
Mettere i pannelli in alto e continuare a coltivare il terreno sottostante. “Un’intuizione che nel tempo è stata sviluppata tecnologicamente. “Abbiamo lavorato per rendere il sistema sempre più avanzato. Oggi utilizziamo strutture biassiali che modulano l’ombreggiamento. All’epoca fu definito l’uovo di Colombo”.
I pannelli sono dotati di inseguimento solare e regolano l’ombra in funzione delle esigenze. “Si muovono seguendo il sole e modulano la luce per bilanciare produzione elettrica e agricola. Questo crea un ambiente favorevole alla fotosintesi, riduce il consumo idrico, abbassa le emissioni di CO₂ grazie alla biomassa prodotta e aumenta la biodiversità. È stato dimostrato che la biodiversità in agrivoltaico può essere maggiore rispetto ai campi aperti”.
Ghidesi ha ricordato come idee simili siano nate in parallelo anche in altri Paesi. “Negli Stati Uniti, in Massachusetts, un piccolo imprenditore aveva realizzato un impianto a inseguimento muovendolo manualmente. Il nostro, già nel 2011, era movimentato con algoritmi. In Giappone un ricercatore aveva costruito una tettoia sotto cui coltivava ortaggi. Le idee germogliano in luoghi diversi, ma in Italia siamo stati i primi a brevettarle”.
Per il cofondatore di Rem Tec, il tema è anche industriale. “Il nostro Paese è un nido fertile di idee. Il Made in Italy non è solo estetica, ma capacità di trasformare un’intuizione in una soluzione industriale solida. La difesa del brevetto è necessaria: consente di ripagare gli investimenti in ricerca e sviluppo e rendere il processo scalabile”.
“La transizione verde non può essere solo una gara competitiva, deve evolversi in cooperazione”. Proprio in questa direzione nasce l’impegno nell’Associazione italiana per l’agrivoltaico sostenibile, di cui Ghidesi è cofondatore e vicepresidente insieme alla presidente Alessandra Scognamiglio di Enea. “Lavoriamo non per difendere un singolo brevetto, ma per promuovere uno standard condiviso: un agrivoltaico realmente sostenibile, che rispetti il paesaggio e i valori dell’agricoltura”.
Diasen: bioedilizia, sughero e materiali “vivi”
L’azienda marchigiana è riuscita in un’impresa che sembrerebbe impossibile: costruire case senza cemento, materiale che richiede altissime temperature produttive e comporta quindi emissioni di carbonio molto elevate. L’esperienza di Diasen è stata presentata dal ceo Diego Mingarelli.
“Siamo un’impresa che si trova nelle Marche, a Sassoferrato, un comune di settemila abitanti vicino Fabriano. La nostra è una storia di famiglia, come tante aziende italiane: il mio bisnonno faceva sapone, mio nonno candeggina, mio padre solventi. Una chimica che aveva i suoi impatti”. Circa venticinque anni fa la svolta. “Nacque una startup e si decise di puntare sulla sostenibilità. Mio padre, che aveva studiato agraria, era più un alchimista che un chimico. In quegli anni si iniziava a parlare di isolamento termico e case più performanti. Incontrò una materia: il sughero”.
Una scelta che si è rivelata strategica anche oltre le intenzioni iniziali. “Il sughero non era solo un simbolo di sostenibilità, ma di identità mediterranea e di economia circolare. Dietro non c’era soltanto una scelta ambientale. Lo abbiamo scoperto nel tempo: la forza di un’innovazione spesso si capisce nel viaggio, non tutta ex ante ma anche ex post”.
Da quella intuizione è nata una nuova filiera produttiva. “Abbiamo preso lo scarto della produzione dei tappi, lo maciniamo nelle nostre sedi nelle Marche e produciamo granulati che misceliamo con materiali della tradizione architettonica, come pietra pomice, perlite e argilla. Abbiamo unito la storia dei materiali da costruzione con una componente di sostenibilità”.
La scelta del sughero ha avuto anche un impatto territoriale. “Scegliendo un prodotto fatto di sughero, che abbiamo riadattato alla filiera dell’architettura, abbiamo finito per sostenere anche una comunità di lavoro nel cuore della Sardegna: i bugadori. Sono lavoratori preziosi perché, oltre a raccogliere il sughero, contribuiscono a mantenere un intero ecosistema. Solo dopo abbiamo capito che la nostra scelta di innovazione era anche una scelta di bioeconomia”.
Inizialmente scelti per le prestazioni tecniche, oggi i materiali Diasen assumono anche un valore progettuale. “Per anni ci sceglievano per isolamento termico e acustico. Oggi sempre più spesso il materiale viene lasciato a vista, diventando elemento architettonico oltre che funzionale”, ha aggiunto Mingarelli.
Il percorso ha portato anche allo sviluppo brevettuale. “Quando scopri un materiale nuovo devi proteggerlo e raccontarlo al mondo. I nostri brevetti stanno nell’interazione tra economia circolare – il recupero degli scarti del sughero – e lo studio di come i materiali impattano sul benessere abitativo”.
Un aspetto emerso con forza soprattutto dopo la pandemia. “Abbiamo iniziato ad analizzare il rapporto tra materie naturali e qualità degli spazi in cui viviamo. Ci occupiamo molto di condense, muffe, qualità dell’aria. Qui la sostenibilità non è solo competitività, ma attrattività”.
Mingarelli parla di un cambio di paradigma nel settore edilizio. “Siamo passati dal concetto di materiale inerte a quello di materiale attivo. Vogliamo produrre materiali vivi, che abbiano un’anima: quella della filiera, dei territori e dell’impatto che generano sulle persone”.
NextChem: riciclo avanzato della plastica e chimica circolare
Sul versante della chimica e dell’economia circolare si inserisce l’esperienza di NextChem, illustrata da Paola Sclafani, energy transition portfolio manager della società del Gruppo Maire, multinazionale attiva nell’ingegneria e nelle tecnologie industriali con presenza globale e profonde radici italiane.
NextChem rappresenta il polo del gruppo dedicato alle tecnologie sostenibili: produzione di composti chimici a basso impatto carbonico, combustibili sostenibili e soluzioni per l’economia circolare. “Le tecnologie che licenziamo sono protette da numerosi brevetti. Abbiamo un portafoglio di circa 2.600 brevetti racchiusi in 250 famiglie. Lo scorso anno il 30% delle nuove domande depositate riguardava brevetti green“.
Il caso presentato riguarda una tecnologia di riciclo avanzato delle plastiche, denominata Nx Replast. “Si tratta di una tecnologia per il recupero di rifiuti plastici che, una volta trattati, portano alla produzione di granuli polimerici con caratteristiche fisico-meccaniche pari a quelle dei polimeri vergini”.
Negli ultimi anni, ha spiegato Sclafani, la qualità della raccolta differenziata è cresciuta sensibilmente. “Tutti i flussi di plastica che riusciamo a recuperare hanno oggi una qualità migliore rispetto al passato. Noi li trasformiamo e diamo loro valore in quello che definiamo un processo di upcycling“.
La tecnologia si concentra su plastiche rigide – come polipropilene e polietilene, ma anche ABS e polistirene – caratterizzate da forte eterogeneità. “Il rifiuto plastico è variabile per composizione, forma, dimensione e colore. Questo incide sul processo e sul prodotto finale. La nostra tecnologia seleziona i rifiuti, sia urbani sia industriali, attraverso selettori ottici ad alta efficienza”.
Il risultato sono flussi separati e altamente puri. “Riusciamo ad arrivare fino al 96% di purezza. I materiali vengono anche ripuliti dalle contaminazioni e resi omogenei in forma e dimensione. Questo consente di alimentarli nelle unità di compounding”. È qui che avviene la valorizzazione finale. “Il polimero riciclato viene fuso e miscelato con additivi che conferiscono le caratteristiche richieste. Partiamo dalle esigenze del cliente finale, costruendo ricette su misura per specifiche applicazioni”.
Un processo supportato anche dal digitale. “Abbiamo introdotto strumenti tecnologici che ci permettono di ottimizzare la trasformazione, con pochissimi scarti e prodotti con prestazioni paragonabili al vergine”. Il vantaggio è anche ambientale. “Le emissioni di gas serra associate a questi polimeri sono circa il 70% inferiori rispetto a quelle dei polimeri vergini».
Resta però il nodo dei costi. “Produrre polimeri riciclati in Italia è più costoso rispetto a importare materiale vergine da Asia o Medio Oriente. Tuttavia, l’accesso a mercati sempre più attenti alla sostenibilità e il miglioramento degli indicatori ESG rendono queste tecnologie strategiche”. La tecnologia, sviluppata in Italia, ha già diffusione internazionale. “Oltre agli impianti in Italia, siamo presenti in Medio Oriente, Sud America e Asia“.
Il concetto di circolarità, ha concluso Sclafani, è più ampio. “Il nostro portafoglio include anche tecnologie per combustibili sostenibili prodotti da oli vegetali o scarti animali, oltre a soluzioni che utilizzano CO₂ catturata per produrre carburanti destinati ai settori aereo e marittimo”. E anche sui rifiuti più complessi la ricerca è in corso. “Esistono flussi non riciclabili meccanicamente, destinati agli inceneritori. Anche su questi stiamo sviluppando soluzioni per trasformarli in nuova materia prima”.