Nella corsa alle agevolazioni per le ristrutturazioni del Superbonus 110%, Sismabonus e Bonus Facciate è importante sapere che oltre ai vantaggi fiscali si possono avere anche dei vantaggi strutturali dati dai materiali impiegati per tali ristrutturazioni. In quest’ottica i calcestruzzi speciali possono essere impiegati sia come materiale principale dell’azione, sia come materiale subordinato alla costruzione o all’istallazione di altre strutture.
Vediamo insieme cosa sono i calcestruzzi speciali e perché sceglierli come materiale per le ristrutturazioni potrebbe essere la scelta migliore.
Calcestruzzo: adatto alle esigenze di oggi e pronto per quelle del domani
Il calcestruzzo è da sempre ritenuto il miglior materiale composito da costruzione per realizzare edifici e strutture di ogni tipo, tanto che oggi in Europa il 70% delle strutture è composto da questo materiale (dato dell’European Commission 2016). Se pur in grado di resistere per oltre 200 anni, il calcestruzzo, è sempre stato ed è ancora soggetto a fessure e cedimenti strutturali che possono indebolire la struttura intaccando, nei casi più gravi, anche i supporti interni. Se pur riparabili con facilità, spesso, fessure e infiltrazioni si verificano nelle parti più nascoste e inaccessibili delle strutture, naturalmente, meno soggette a controlli e riparazioni.
Il degrado delle strutture in calcestruzzo armato
Matteo Felitti - Lucia Rosaria Mecca, 2018, Maggioli EditoreQuesta nuovissima Guida illustra i meccanismi chimico-fisici che provocano, nel tempo, il danneggiamento dei materiali e degli elementi strutturali e affronta le problematiche relative al degrado delle strutture in calcestruzzo armato. Completo di una ricca...
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Per questo motivo il settore del calcestruzzo non ha mai smesso di innovarsi per raggiungere risultati sempre migliori, grazie alla ricerca e allo sviluppo di nuovi materiali innovativi che presentano caratteristiche particolari in grado di far fronte ad ogni necessità.
Calcestruzzi speciali: di cosa si tratta?
Dalla totale impermeabilità alla possibilità di assorbire grandi quantità di liquido, passando per un’ elevata resistenza e perché no, anche per la possibilità di estrarre particelle nocive dall’aria. I calcestruzzi speciali sono tutte quelle miscele che, grazie a particolari componenti studiati in laboratorio, hanno delle caratteristiche peculiari in grado di adattarsi alla perfezione a particolari ambienti o situazioni, portando grandi vantaggi alle strutture con cui sono realizzati, sia a livello strutturale che a livello economico.
Nell’ottica di realizzare dei miglioramenti strutturali e delle ristrutturazioni agli edifici, grazie agli incentivi fiscali, vediamo insieme quali sono alcune delle principali tipologie di cementi speciali:
- Calcestruzzo idrorepellente: ottenuto trattando la superficie fresca del calcestruzzo con additivi o impregnanti a base di microcristalli che creano sulla superficie un intricato sistema di capillari, che spingono l’acqua verso l’esterno della parete. Questa peculiare capacità è resa possibile grazie alla capacità dell’acqua di fluire in qualsiasi direzione se incanalata sotto pressione. Particolarmente adatto per le fondamenta o ambienti interrati o semi interrati.
- Calcestruzzo drenante: caratterizzato da un’elevata macroporosità, particolarmente indicato per la realizzazione di strutture orizzontali dove le acque piovane potrebbero accumularsi dando vita a fenomeni di “ruscellamento superficiale”. Il materiale in questione è caratterizzato da una struttura composta tra il 20 e il 25% di aria, una ridottissima quantità di sabbia fine e di un quantitativo di pasta di cemento strettamente necessaria per rivestire i granuli di ghiaia. In questo lo smaltimento di acqua può arrivare fino a 1.2 cm/s. Questa tecnologia incrementa la sicurezza stradale in caso di pioggia, poiché si evitano ristagni di acqua che comportano rischio di aquaplaning o di formazione di ghiaccio in caso di basse temperature.
- Calcestruzzo fibrorinforzato: è un materiale composito nel quale vengono aggiunti e distribuiti in maniera omogenea elementi fibrosi di diversa natura: acciaio, plastica, vetro, ghisa, ecc. Il vantaggio offerto dalle fibre è la stabilità del calcestruzzo nel caso in cui vengano innescate delle crepe sulla sua superficie grazie alla resistenza delle fibre che può superare anche di tre volte quella del cemento. L’elasticità di tali fibre, inoltre, permette alla matrice cementizia di continuare a resistere alle sollecitazioni anche dopo aver subito delle fessurazioni. Questo tipo di calcestruzzo è particolarmente impiegato in zone a rischio sismico o per interventi di rinforzo su edifici che hanno subito danni strutturali.
- Calcestruzzo fotocatalitico: un materiale in grado di ridurre notevolmente le sostanze organiche e inorganiche inquinanti generate dall’inquinamento atmosferico. Questo materiale viene realizzato aggiungendo al normale calcestruzzo il 10-15% in peso di nanocristalli di biossido di titanio che, in combinazione con la struttura porosa del cemento e l’elevata superficie specifica delle nanoparticelle, permettono di esporre all’aria una vasta area altamente reattiva che, in presenza di luce solare, dà luogo a forti reazioni ossidative che convertono gli inquinanti atmosferici in sottoprodotti innocui. Oggi viene sempre più di frequente impiegato nelle costruzioni sia civili sia industriali non per le sue capacità nella salvaguardia dell’ambiente, ma anche grazie alle normative che ne incentivano l’utilizzo in determinate circostanze. Inoltre, questo calcestruzzo speciale, è molto apprezzato da costruttori e designer di tutto il mondo in quanto, la reazione che purifica l’aria, è in grado di “auto pulire” il materiale stesso, conservando la facciata e i colori degli edifici e riducendo gli interventi di pulizie a manutenzione.
Attualmente ognuno di questi calcestruzzi speciali, ed altri, sono impiegati in progetti ambiziosi in tutto il mondo e grazie alle loro caratteristiche permetteranno la realizzazione di strutture sempre più sicure e che necessiteranno di minore manutenzione.
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Autunno, tempo di pioggia. E di Big Data. Cosa c’entrano i fenomeni atmosferici e l’analisi di enormi quantità di dati? Molto, almeno per gli ingegneri e i professionisti di Waterview, una azienda innovativa inserita nell’incubatore I3P del Politecnico di Torino, che ha il suo core business nella fornitura di servizi per la raccolta e l’analisi di Big Data in ambito meteorologico ed è specializzata nell’ideazione di sistemi intelligenti per il monitoraggio di fenomeni atmosferici e parametri ambientali.
Recentemente l’azienda ha ricevuto un finanziamento di quasi 500mila euro, da parte del Club degli Investitori, il più grande network regionale di business angel in Italia, per implementare la tecnologia Waterview che promette di rivoluzionare la raccolta dati in ambito meteorologico grazie ad una nuova tecnica che misura l’intensità della precipitazione atmosferica, a partire dalle caratteristiche strisce luminose lasciate dalle gocce d’acqua in filmati e fotografie, che possono provenire da macchine fotografiche tradizionali, telecamere di rete, webcam o smartphone.
Le applicazioni possibili sono molteplici: dall’agricoltura, ai servizi meteo, dalla protezione civile allo sport, come racconta Paola Allamano, CEO di Waterview che ha fondato nel 2015 insieme ai due soci Paolo Cavagnero e Alberto Croci: “Quello dei servizi meteo è un mercato che si caratterizza per una dimensione di circa 30 miliardi di dollari e che negli ultimi anni ha registrato una forte crescita con tassi superiori al 10% l’anno. Si stima infatti che entro il 2020 il valore del mercato dei servizi meteo dovrebbe attestarsi su valori superiori a 38 miliardi di dollari”.
“WaterView interpreta l’esigenza di un monitoraggio pluviometrico più diffuso ed economico trasformando gli apparecchi di visione in strumenti capaci di vedere e misurare la pioggia”, spiega Cavagnero che si occupa della attività infrastrutturale e di comunicazione dell’azienda.
Come funziona WaterView
Gli strumenti per la misura della pioggia attualmente disponibili sebbene affidabili non sono sufficientemente diffusi, connessi e integrati sul territorio per soddisfare la “fornitura” di dati sull’intensità e la distribuzione delle precipitazioni nella quantità e con la qualità richiesta dal mercato.
Monitoraggio parametri ambientali: come funziona la tecnologia WaterView
WaterView rivoluziona l’industria della raccolta dati in ambito meteorologico grazie a una tecnica totalmente nuova per misurare l’intensità della precipitazione atmosferica a partire dalle caratteristiche strisce luminose lasciate dalle gocce d’acqua in una fotografia o in un filmato effettuati in condizioni di pioggia.
Le immagini adatte a questo scopo possono provenire da macchine fotografiche tradizionali, telecamere di rete, webcam e in un prossimo futuro anche da smartphone, che diventeranno così altrettanti pluviometri non convenzionali. Anche le videocamere delle reti di sorveglianza possono essere utilizzate quali sorgenti ad alta frequenza di immagini adatte al monitoraggio delle precipitazioni.
I parametri utilizzati
Tre principali parametri determinano la profondità di campo di un’immagine e la lunghezza delle tracce luminose lasciate su di essa dalla pioggia: lunghezza focale, tempo di esposizione e apertura del diaframma.
La conoscenza di questi parametri permette di determinare un volume entro cui sarà possibile calcolare la posizione, la dimensione e la velocità delle gocce visibili ottenendo così di conseguenza una stima dell’intensità di pioggia al suolo.
Da un punto di vista tecnico, WaterView implementa i propri algoritmi attraverso un servizio cloud: una soluzione che consente di connettere reti di sensori fissi e continuamente attivi (telecamere di rete) e reti di sensori mobili e a funzionamento più sporadico (smartphone), aprendo la strada alla raccolta di grandi quantità di dati pluviometrici
Mettere a punto e migliorare l’Intelligenza Artificiale di Alexa, l’assistente vocale basata su Cloud di Amazon e che supporta Amazon Echo, Echo Dot, Amazon Fire TV e Amazon Tap. È di oggi l’annuncio del colosso fondato da Jeff Bezos della prossima apertura (prevista per la fine del 2016) a Torino di un centro all’avanguardia per lo sviluppo dell’IA per il riconoscimento vocale e la comprensione del linguaggio naturale.
La scelta è ricaduta su Torino non a caso. La presenza del Politecnico e la ricchezza di talenti nel campo delle tecnologie di apprendimento automatico hanno guidato le scelte di Amazon, come ha confermato nel corso dell’annuncio il chief scientits per Alexa, Rohit Prasad.
La ricerca di ingegneri e ricercatori esperti nel campo del Machine Learning si apre dunque ufficialmente. Allo stato attuale sono già 10 le posizioni aperte destinate al centro piemontese di Amazon. Per chi desiderasse maggiori informazioni, è possibile visitare il sito Amazon jobs.
Ricordiamo che il Machine Learning è una branca dell’informatica e si basa su algoritmi che consentono ai sistemi di effettuare analisi predittive a partire da ampie raccolte di dati, senza che questi sistemi vengano appositamente programmati. Alexa usa l’apprendimento automatico in campi come il rilevamento delle parole di attivazione, il riconoscimento vocale basato sul cloud e la comprensione del linguaggio naturale.
“Continuiamo a investire in modo rilevante in Italia e stiamo creando centinaia di posti di lavoro” spiega Francois Nuyts, Country Manager di Amazon Italia e Spagna. “Innovare per conto dei nostri clienti è alla base di tutto ciò che facciamo qui ad Amazon in Italia. Siamo felici che Torino sia stata scelta come sede principale per alcune delle attività tecnologiche più interessanti tra quelle su cui stiamo lavorando in diverse parti del mondo”. Il capoluogo piemontese sarà solo l’ultimo di una serie di centri di ricerca su questo affascinante ramo della tecnologia informatica, aggiungendosi ai laboratori di Seattle (sede principale di Amazon), Boston e Palo Alto (Stati Uniti), Aquisgrana, Berlino, Edimburgo e Cambridge (Europa) e Bangalore (India).
Dal 2010 il colosso di Seattle ha investito in Europa qualcosa come 15 miliardi di euro e solo negli ultimi 2 anni sono stati oltre 10mila i nuovi contratti a tempo indeterminato siglati, portando la forza lavoro di Amazon in terra europea a qualcosa come 40mila unità.
L’annuncio dell’apertura del Centro Sviluppo IA di Alexa a Torino si accompagna a quello del nuovo Centro di Distribuzione nel Lazio e precisamente a Passo Corese, frazione di Comune di Fara Sabina in provincia di Rieti. L’investimento previsto è di 150 milioni di euro per una struttura di 60mila metri quadri con una previsione di 1200 nuovi posti di lavoro. Il centro laziale sarà ultimato nella seconda metà del 2017.
Giovani ingegneri meccanici, informatici ed elettronici (ma non solo), con laurea magistrale e tesi nel campo dell’Autonomia dei Sistemi, possono partecipare al bando per concorrere al premio di 3.000 euro promosso da Leonardo Finmeccanica, primo gruppo industriale italiano nel settore dell’alta tecnologia e uno dei principali player a livello mondiale dell’Aerospazio, Difesa e Sicurezza, nell’ambito dell’iniziativa Premi di Laurea del Comitato Leonardo.
La selezione del vincitore sarà effettuata da un’apposita commissione interna all’azienda tra le tesi di laurea che si siano distinte per l’originalità delle soluzioni e la loro adattabilità ai settori di riferimento di Leonardo Finmeccanica, anche in riferimento a potenziali benefici a livello industriale. La premiazione avrà luogo presso il Palazzo del Quirinale nel corso della cerimonia di conferimento dei Premi Leonardo, alla presenza del Presidente della Repubblica.
“La capacità di individuare e valorizzare giovani talenti rappresenta un asset importante sul quale impostare la strategia di crescita di una grande azienda”, sottolinea Mauro Moretti, amministratore delegato e direttore generale di Leonardo Finmeccanica. “Le giovani generazioni sono strutturalmente più aperte ad intraprendere percorsi innovativi ed è essenzialmente loro la capacità di immaginare e prefigurare il futuro. In un’azienda che opera nel settore dell’alta tecnologia, come Leonardo-Finmeccanica, tale capacità rappresenta un elemento imprescindibile per continuare a competere sugli scenari internazionali di riferimento”.
“Negli ultimi anni in Italia abbiamo assistito ad una vera diaspora di cervelli, giovani brillanti e competitivi che hanno abbandonato il nostro Paese per cercare fortuna altrove. Si tratta di un capitale umano e sociale che oggi più che mai va invece tutelato e valorizzato” ha commentato Luisa Todini, che presiede il Comitato Leonardo, nato nel 1993 su iniziativa di Gianni Agnelli, Sergio Pininfarina, Confindustria, ICE e di un gruppo di imprenditori con l’obiettivo di promuovere l’Italia come Sistema Paese attraverso iniziative volte a mettere in luce le capacità imprenditoriali, creative, innovative che si riflettono nei prodotti e nello stile di vita del Paese.
“Il Comitato Leonardo”, continua Todini, “si impegna a coltivare il talento delle nuove generazioni, futuro motore della nostra economia, sostenendo le tesi più meritevoli. Dal 1997, con la collaborazione delle nostre aziende associate, abbiamo potuto supportare centinaia di neolaureati di tutta Italia”.
Come partecipare
Al bando per il Premio Leonardo-Finmeccanica sono ammesse le tesi di laurea specialistica in Ingegneria (in particolare con indirizzo Meccanico, Elettronico, Informatico), Fisica, Matematica e Informatica, supportate da sperimentazioni pratiche.
Per partecipare occorre inviare il modulo di partecipazione al concorso, la tesi di laurea in formato elettronico, una breve sintesi della stessa, insieme ad una lettera di accompagnamento a firma del relatore e al CV completo del candidato, alla Segreteria Generale del Comitato Leonardo (via Liszt 21 – 00144 Roma tel. 0659927990 – segreteria@comitatoleonardo.it) entro e non oltre il 4 novembre 2016.
Il bando integrale e le specifiche modalità di partecipazione sono disponibili sul sito del Comitato Leonardo.
Per seguire e commentare l’iniziativa sui social media è possibile utilizzare l’hashtag #Leonardo4Talent
Il punto debole delle energie rinnovabili è l’impossibilità di prevedere con certezza le condizioni atmosferiche, dalle quali dipende la produzione di energia (si pensi all’energia eolica e fotovoltaica, ad esempio). Proprio per questo motivo si rendono necessarie delle grandi batterie in grado di stoccare l’energia prodotta quando le condizioni meteo sono favorevoli e dispensarla quando ce n’è bisogno (il c.d. energy storage). Una grande sfida è quella di creare delle batterie ecosostenibili. Un esempio sono le batterie di carta, sviluppate dalla svedese Linköping University, in collaborazione con il KTH Royal Institute of Technology, con Innventia (istituto di ricerca leader nel mondo nell’ambito delle innovazioni basate sulle materie prime forestali), con la Technical University della Danimarca e con l’Università del Kentucky.
La batteria di carta è un nuovo dispositivo di stoccaggio energetico di notevole capacità, ottenuto a partire da un materiale insolito: un mix tra nanocellulose ed un polimero conduttivo.
Le batterie di carta risultano essere molto sottili, flessibili e rispettose dell’ambiente. Il loro funzionamento è simile a quello delle batterie convenzionali con la sostanziale differenza che non sono presenti agenti corrosivi.
La batteria di carta può essere utilizzata in supercondensatori (in inglese supercapacitors). Un supercondensatore è un condensatore che ha la capacità di accumulare una quantità di carica elettrica molto grande rispetto ai condensatori tradizionali. Mentre questi ultimi hanno valori di capacità dell’ordine dei mF, i supercondensatori possono arrivare oltre i 5000 F (farad).
Le batterie di carta operano e sono realizzate in modo simile a batterie elettrochimiche, ma sono in grado di offrire maggiori prestazioni e possono essere ricaricate-scaricate quasi istantaneamente, avendo così un’elevata potenza specifica. La ricarica avviene in pochi secondi e può essere ripetuta fino ad un centinaio di volte senza che venga persa l’efficienza.
Le dimensioni delle batterie sono pari a 15 centimetri di diametro e pochi decimi di millimetro di spessore – capaci di memorizzare fino a 1 Farad (come i supercondensatori presenti sul mercato).
Il nuovo materiale è costituito da nanocellulose, fibre di cellulosa che, con l’utilizzo di acqua ad alta pressione, vengono suddivise in elementi sottilissimi, di soli solo 20 nm di diametro. A queste viene aggiunto in soluzione acquosa un polimero (facilmente disponibile sul mercato) caricato elettricamente (PEDOT PSS), che le riveste completamente. Nella soluzione acquosa le fibre di cellulosa formano dei grovigli e il liquido presente negli spazi funge da elettrolita.
Il materiale si presenta dall’aspetto scuro e plasticoso, e viene realizzato in fogli
Film sottili che lavorano come condensatori esistono da qualche tempo, ma la grande novità è che questo materiale è tridimensionale, ovvero lo spessore potrebbe aumentare, aumentando così anche la capacità di accumulo di energia.
Nel frattempo questo materiale innovativo detiene già 4 record mondiali:
- massima carica e capacità nel campo dell’elettronica organica, 1 C e 2 F (Coulomb e Farad);
- massima corrente misurata in un conduttore organico, 1 A (Ampere);
- massima capacità di condurre simultaneamente ioni ed elettroni;
- massima transconduttanza in un transistor, 1 S (Siemens).
Il prossimo obiettivo dello staff di progettazione è far diventare la batteria di carta un prodotto disponibile sul mercato di largo consumo.
Articolo di Roberta Lazzari
È di pochi giorni fa la notizia della firma relativa allo storico accordo di reciproca collaborazione tra il Cern e il Consiglio Nazionale degli Ingegneri.
Un accordo la cui stipula è formalmente avvenuta tra Sergio Bertolucci (Direttore della Ricerca del CERN) e Gianni Massa (Vice Presidente del CNI):il senso della partnership in poche parole? Dare il via libera alla realizzazione di un modello nazionale per l’ingegneria nell’innovazione e nel trasferimento tecnologico. Si tratta della prima partnerhip di questo genere in campo internazionale.
L’accordo è sorto al livello embrionale mediante il format Scintille, una piattaforma dedicata alla valorizzazione dell’innovazione nell’ecosistema dell’ingegneria italiana che vede il CERN tra gli organizzatori. L’idea è quella di implementare una stretta collaborazione orientata alla progettazione di corsi di alta formazione per gli ingegneri italiani presso i laboratori di Ginevra in materia di information technology, elettricità, elettromagnetismo, meccanica, ingegneria civile, criogenia.
Assumono rilievo in materia le parole di Gianni Massa (Vice Presidente del Consiglio Nazionale Ingegneri e firmatario dell’accordo): “Questo è un importante risultato che rappresenta un ulteriore stimolo per continuare ad affermare il ruolo dell’ingegneria quale disciplina trasversale e multidisciplinare per l’ecosistema dell’innovazione e per la costruzione di un futuro migliore. Un altro piccolo grande passo per il nostro Consiglio Nazionale e per l’ingegneria italiana. Avanti tutta!”
Non si sono, inoltre, fatte attendere le dichiarazioni di Armando Zambrano, numero uno degli Ingegneri in Italia: “Questa collaborazione col CERN – ha spiegato il presidente del CNI – è di fondamentale importanza perché si inserisce perfettamente, nella sua visione innovativa e internazionale, nel contesto del lavoro che il CNI da tempo sta portando avanti sulla formazione”.
L’interesse per l’innovazione traspare da ogni aspetto della nostra vita, dalle più recenti funzioni degli smart phone sino a elaborati progetti di esplorazione spaziale. A livello globale, oltre due milioni di brevetti relativi a nuove invenzioni vengono registrati ogni anno. Allora per quale motivo, tra il 2003 e il 2012, l’industria europea della plastica ha depositato solo 25 di tali brevetti?
Abbiamo chiesto a Darren Halford, Sales Manager presso European Automation (fornitore di ricambi per automazione industriale), per quale motivo le soluzioni automatizzate intelligenti possono rendere il settore plastico più innovativo e sostenibile.
Darren Halford, Sales Manager presso European Automation
Il carattere versatile della plastica ne ha fatto il materiale di elezione per la maggior parte delle industrie, dal packaging all’industria alimentare, passando per il settore delle costruzioni, dell’edilizia, dell’automotive, dell’elettricità, dell’elettronica e anche dell’agricoltura. Nonostante la crescente domanda mondiale, l’industria delle materie plastiche si trova ad affrontare sfide significative imposte dall’aumento dei costi energetici e dall’accesso limitato alle materie prime. Per rimanere produttivi e competitivi, i produttori di plastica e le aziende che la lavorano devono individuare modalità creative di risparmio energetico, conservazione delle risorse, miglioramento dei livelli di riciclaggio e sviluppo di nuove generazioni di materiali.
Negli ultimi anni, le aziende europee operanti nel settore della plastica hanno dovuto affrontare ulteriori pressioni dai loro concorrenti internazionali. Gli Stati Uniti, per esempio, hanno percorso la strada dei combustibili non convenzionali, come il gas di scisto, mentre l’America Latina è in prima linea nella produzione di bioplastiche. India va costantemente aumentando il settore della trasformazione delle materie plastiche per rispondere a una popolazione in crescita e alla rapida evoluzione del settore.
Per rimanere competitivi, i produttori europei di materie plastiche e di imballaggi hanno bisogno di un cambiamento fondamentale verso processi e materiali più sostenibili. In altre parole, hanno bisogno di innovare.
Fare di più con meno energia
La produzione efficiente significa minori costi di produzione, accanto a processi e prodotti sostenibili. L’automazione industriale è un buon modo per aumentare la produttività e ridurre il consumo di energia in un impianto di produzione.
Tuttavia, non si può semplicemente applicare la tecnologia in un processo e aspettare che questo migliori. Il primo passo verso la riduzione dei costi di produzione è un’analisi approfondita dei sistemi e dei processi esistenti. Una valutazione obiettiva dei risparmi conseguibili ottenuta attraverso la modernizzazione dei sistemi esistenti è fondamentale prima di decidere quali investimenti dovrebbero essere effettuati.
Chiaramente, non tutti i produttori di materie plastiche potranno ridisegnare completamente le loro linee di produzione e sostituire immediatamente le apparecchiature esistenti con robot industriali modernissimi o celle di produzione compatte. Tuttavia, essi devono essere in grado di muovere i primi passi verso operazioni a maggiore efficienza energetica.
La tecnologia della misurazione intelligente, i sensori intelligenti, l’automazione dei processi e la tecnologia dell’alimentazione elettrica sono solo alcune delle soluzioni di automazione industriale che possono aiutare i produttori di materie plastiche a ridurre la quantità di energia utilizzata e a contenere implicitamente loro spese di funzionamento.
I motori a induzione, per esempio, sono al centro dell’industria, ma sono anche responsabili per l’utilizzo del 30 per cento del totale di energia elettrica prodotta nel mondo. Sostituendo tutti i motori obsoleti in un impianto con dei motori IE3 (a efficienza superiore) o montando i variatori di velocità su motori più vecchi e inefficienti, le aziende possono ridurre il consumo energetico del motore del 60 per cento.
Oltre al risparmio energetico, i variatori di velocità permettono anche un ulteriore livello di comunicazione tra il motore e il sistema di controllo. Ciò si traduce in dati di produzione e di manutenzione importanti utilizzabili per identificare dove è possibile apportare ulteriori risparmi energetici.
La fabbrica di materie plastiche intelligente
Se il passaggio all’automazione industriale continuerà, la comunicazione da macchina a macchina diventerà una caratteristica comune nel settore della produzione e della trasformazione delle materie nel prossimo decennio. Concetti come Industry 4.0, l’internet delle cose e i “big data” esplorano il potenziale del collegamento delle apparecchiature presenti nella fabbrica a un sistema di controllo centralizzato, sfruttando l’analisi dei dati di produzione per rendere i processi più efficienti, riducendo il consumo di energia, i costi e gli sprechi.
In una fabbrica intelligente, sensori ed trasduttori intelligenti raccolgono e trasmettono i dati dalle apparecchiature presenti in fabbrica. Sistemi avanzati come SCADA e DCS monitorano, diagnosticano e controllano le apparecchiature in remoto; possono reagire in tempo reale a tutti i problemi che potrebbero verificarsi nel sistema. Con l’aiuto di interfacce uomo-macchina di facile uso (HMI) e l’accesso remoto ai dati, gli operatori possono identificare eventuali minacce, ridurre al minimo i tempi di inattività e ottimizzare i processi, riducendo così i costi e aumentando l’efficienza. La grande quantità di dati generati può essere archiviata, conservata e analizzata per migliorare ulteriormente il sistema.
In futuro, soluzioni di automazione industriale all’avanguardia, come robotica, “big data” e l’additive manufacturing svolgeranno un ruolo ancora più importante nelle materie plastiche e nel settore del packaging, permettendo ai produttori di progettare linee di produzione e conversione flessibili e di semplificare il processo di riciclaggio.
A breve termine, la soluzione più probabile per gli operatori del settore sarà quella di aggiornare le linee di produzione esistenti e ammodernare le apparecchiature per l’automazione industriale, come variatori di velocità e interfacce uomo-macchina per aumentare la funzione di controllo. Questo, insieme alla sostituzione di componenti di automazione industriale obsoleti, può aiutare a ridurre i costi in modo significativo. Rivedendo le attrezzature esistenti, gli investimenti possono essere tenuti sotto controllo mentre i costi operativi possono essere significativamente ridotti.
L’industria della plastica è un settore alquanto fertile per quanto riguarda i nuovi materiali, come bioplastica o polimeri anti-contraffazione. Per mantenersi all’avanguardia, i produttori di plastica e le industrie di trasformazione europee devono applicare lo stesso obiettivo creativo ai loro impianti di produzione e vedere come trarre vantaggio da tecnologie di automazione industriale e concetti innovativi, come quello di fabbrica intelligente.
L’annuale Giornata AIRI per l’innovazione industriale, tenutasi ieri a Roma presso l’Hotel Quirinale, ha trattato gli aspetti innovativi di indirizzo del nuovo Programma Nazionale della Ricerca (PNR 2014-2020) insieme al Ministero della Ricerca (MIUR) e a Confindustria con particolare riferimento allo sviluppo e al sostegno della ricerca industriale, e ai necessari miglioramenti attuativi del Piano per un suo efficace impatto sulla competitività scientifica e tecnologica dell’industria italiana.
I lavori della giornata sono stati aperti da Renato Ugo, presidente dell’AIRI (associazione italiana per la ricerca industriale), seguito dagli interventi di Fabrizio Onida, economista dell’Università Bocconi, Fabrizio Cobis del MIUR e Nicoletta Amodio, Responsabile Ricerca & Innovazione – Confindustria.
Paolo Messa, direttore del mensile Formiche, ha moderato gli interventi che hanno messo in evidenza come l’impostazione del Programma Nazionale della Ricerca 2014-2020 offra elementi di novità quali l’attesa selezione di 12 settori prioritari d’intervento, un budget triennale con prospettiva settennale, l’evidenziazione del ruolo rilevante delle tecnologie abilitanti alla base del Programma Horizon 2020, nonché l’enfasi sulla collaborazione pubblico-privato e sulla mobilità delle eccellenze. Significativa potrà essere anche l’introduzione del concetto trasversale di Ricerca e Innovazione Responsabile.
La Giornata AIRI per l’Innovazione Industriale ha così permesso interessanti approfondimenti e una analisi critica da parte del mondo della ricerca industriale ed in particolare dei suoi operatori sulla strutturazione e governance del nuovo PNR.
Pur nell’innovatività della strutturazione prevista del nuovo PNR le risorse nazionali certe stanziate a bilancio nel settennio, possono soddisfare solo in parte gli obiettivi del Programma, che punta a convogliare risorse concorrenti, spesso non certe, da fondi strutturali e dal Programma Europeo Horizon 2020. Risorse che dipendono principalmente dalla capacità del sistema della ricerca italiana, inclusa quella industriale, di intercettare con successo una parte rilevante delle risorse del Programma ed in genere di quanto collegato alla programmazione europea per l’innovazione. Risulta inoltre evidente che per il rilancio tecnologico del settore manifatturiero (che riveste un’importanza strategica per il nostro Paese) un particolare rilievo dovrà essere collegato alla capacità di rendere operativo un coerente sistema di sostegno alla ricerca ed in particolare alla ricerca industriale a fronte dei diversi Fondi strutturali, che risultano frammentati nella competenza di diversi Ministeri (MIUR, MiSE, MiPAF, ecc.) oltre che delle Regioni.
Le probabilità di un impatto positivo del PNR sulla ricerca italiana non dipendono ovviamente solo dall’innovatività della sua strutturazione, ma sono legate alla efficacia delle modalità operative e alla certezza e minore frammentazione delle risorse. E’ opinione di AIRI, ampiamente confermata dalla conclusioni della Giornata, che una particolare importanza dovrà essere data alla semplificazione delle normative, alla riduzione significativa dei tempi e delle procedure, al fine di renderle compatibili non solo con le regole comunitarie ma anche con l’efficacia richiesta dal rapido divenire della competizione tecnologica, che è rilevante anche nel tradizionale settore manifatturiero.
A chiusura dei lavori, si è svolta la cerimonia di consegna del Premio Oscar Masi 2015, giunto oggi alla sua 31a edizione, dedicato al Professor Oscar Masi, uno dei fondatori dell’AIRI. Il Premio è stato attribuito, da una Giuria composta da rappresentanti del Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca e del Ministero dello Sviluppo Economico, dell’AIRI e da due esperti del settore di chiara fama, a STMicroelectronics per la tecnologia ST LUX – Il primo controller universale di luce al mondo.
L’innovazione ST LUX brevettata a livello internazionale e immessa sul mercato, è in grado di percepire e gestire in modo intelligente le condizioni di luce dell’ambiente circostante, in modo da contribuire al risparmio dei consumi energetici derivanti dall’illuminazione, con conseguente diminuzione dei costi, sia in ambienti domestici sia in quelli aziendali o in ambito stradale.
Più del 20% dell’energia elettrica generata è utilizzata per l’illuminazione pubblica, industriale e domestica, pertanto il dispositivo può contribuire ad un significativo risparmio energetico complessivo, in linea con i criteri ambientali del green public procurement. Gli aspetti innovativi della tecnologia si riscontrano nell’utilizzo di un singolo chip programmabile che integra capacità di elaborazione dei segnali esterni e di controllo degli elementi illuminanti, adattandosi alle condizioni ambientali, con vantaggi intrinseci anche legati anche al costo contenuto di commercializzazione.
Pertanto la tecnologia si candida particolarmente ad una gestione alternativa ed efficiente dell’illuminazione in settori pubblici e industriali, con un mercato potenziale superiore ad un miliardo di dollari.
Pietro Palella, Presidente e AD di STMicroelectronics Italia ha sottolineato che: “Il riconoscimento di AIRI premia l’impegno costante di ST nel corso di più di 40 anni nello studio, nella progettazione e nella produzione di sistemi efficienti dal punto di vista del consumo di energia. L’illuminazione è solo uno degli innumerevoli campi in cui abbiamo introdotto drastici contenimenti dei consumi ed è anche uno dei più affascinanti perché così prossimo all’esperienza quotidiana di ciascuno di noi”.
Il presidente di AIRI Professor Renato Ugo ha concluso affermando che il nuovo PNR ha certamente aspetti innovativi interessanti, quali la definizione di settori prioritari, in linea con quanto AIRI ha impostato da più di vent’anni nei suoi volumi sulle tecnologie prioritarie che si riferiscono a circa dieci settori industriali, e per l’aderenza alla filosofia di base del Programma Europeo Horizon 2020. Permangono però limitazioni, incertezze e frammentazioni per quanto riguarda le risorse finanziarie, molte delle quali sono piuttosto incerte.
Pur riconoscendo che il Paese sta appena uscendo da una grave crisi economica, il Professor Renato Ugo ritiene che il settore della ricerca e dell’innovazione tecnologica dovrebbe, come avviene nei più importanti Paesi industrializzati, essere prioritario nel’allocazione di adeguate risorse, pena una progressiva perdita di competitività tecnologica e produttiva del Paese. La rilevanza tecnologica del Premio assegnato alla Società STMicroelectronics è una chiara evidenza della ancor valida capacità tecnologica del Paese, che non può essere trascurata. Questo aspetto dovrebbe essere sempre più tenuto in considerazione nel nuovo PNR.
La britannica Soluis, compagnia specializzata in tecnologie di visualizzazione digitale, stupisce il mondo dell’ingegneria e dell’architettura con la straordinaria Cupola Mobile BIM (Mobile BIM Cave), il sogno proibito (ma fino a quando) di qualsiasi ingegnere.
Di cosa si tratta? I dettagli non sono molti, ma si tratta in sostanza di una struttura a cupola dotata di quattro proiettori di ultima generazione all’interno della quale è possibile visualizzare in 3D e con una panoramica completa di 360 gradi progetti e strutture in fase di realizzazione.
Una sorta di “ologramma” degno della saga di Star Trek, ma decisamente reale. I dati per la visualizzazione, infatti, vengono presi dalle piattaforme BIM oggi utilizzate, consentendo quindi una esperienza unica per progettisti, committenti e costruttori.
La struttura, per ora, è disponibile solo in affitto: il costo è di 10.000 sterline a settimana (circa 14.000 euro). La cupola è trasportabile e assemblabile sul luogo scelto dal cliente. Secondo Martin McDonnell, CEO di Soluis, il prezzo di affitto è destinato a scendere, anche perché la maggior parte dell’onere deriva dal trasporto, montaggio e smontaggio della struttura.
“L’affitto della Mobile BIM Cave) potrebbe scendere significativamente, se la struttura rimanesse in un luogo per più tempo”, ragiona McDonnell.
Il successo, almeno in Inghilterra, dove la metodologia Building Information Modeling è ormai consolidata, è tale che dalla Soluis fanno sapere che sono in preparazione altre due cupole BIM acquistabili (75.000 sterline, oltre 100.000 euro, il prezzo di listino).
Il sistema BIM Cave può, come detto, processare dati da qualsiasi piattaforma digitale BIM, sia nella loro forma “grezza” sia in una modalità fotorealistica in CGI.
L’idea di partenza per la realizzazione della BIM Dome sia nata dalla tecnologia per la realità virtuale Oculus Rift. L’obiettivo della Soluis è di vendere questa tecnologia ai main contractors, ma l’azienda britannica non nasconde interesse per il mercato rappresentato dalle agenzie di pubblicità, marchi sportivi e grandi aziende.
Foto tratte dal sito Soluis
Un nuovo record di velocità su rotaia: è quello fatto registrare in questi giorni in Giappone dal nuovo treno a levitazione magnetica della Central Japan Railway Co.
Il treno (che possiede un curioso “muso” aerodinamico, simile a quello di un coccodrillo) ha raggiunto il nuovo, pazzesco record di velocità su rotaia raggiungendo la ragguardevole quota di 603 chilometri orari, sfruttando la tecnologia della levitazione magnetica. Il treno, che aveva viaggiato per la prima volta lo scorso novembre, si muove senza toccare le rotaie: questo grazie al fenomeno della levitazione magnetica (MagLev) basato sulle polarità opposte dei magneti del veicolo e gli avvolgimenti integrati su binario. In pratica il movimento sviluppa la forza repulsiva, caratteristica che si azzera a veicolo fermo. Non essendoci contatto con i binari, l’andatura del treno non è ostacolata dall’attrito del terreno, principale forza che si oppone al moto dei corpi: in tale maniera il moto del mezzo deve fare i conti solo con l’attrito dell’aria mentre è in viaggio, raggiungendo velocità molto superiori rispetto ai treni convenzionali.
Il nuovo prototipo di treno appartiene alla serie “L0” (L0-kei) e supera il precedente modello, il treno SCMaglev, prodotto dalla Japan Railway Comp che nel settembre del 2013 raggiunse i 505 chilometri orari. Un miglioramento straordinario quello raggiunto dai progettisti giapponesi, in anticipo di quasi 10 anni sugli obiettivi definiti del progetto iniziale (portato avanti da Mitsubishi Heavy Industries e Nippon Sharyo – JR Central): il treno infatti non sarà inaugurato prima del 2027, data entro cui sarà terminata la linea Chuo Shinkansen, “tratta” che collegherà Tokyo, Nagoya e Osaka: 286 km da coprire in meno di un’ora con fermate intermedie. La frontiera più avanzata sul pianeta nel trasporto a terra.
Il Giappone si configura infatti come un pioniere nel settore, grazie a oltre 40 anni di studi in tema (i primi progetti Maglev risalgono agli anni ’70): solo con l’introduzione dei magneti superconduttivi è stato possibile raggiungere standard adeguati. Interessante la nota riguardante il fatto che la forza magnetica induce la sospensione solo una volta raggiunti i 30 km/h: inizialmente infatti il treno si affida a un sistema di ruote retrattili, decollando come un aereo una volta presa la velocità sufficiente. Per ulteriori informazioni in proposito leggi il nostro articolo del 2013 intitolato Giappone, ecco il treno a levitazione magnetica superconduttiva.
La superlevitazione magnetica sbarcherà anche negli Stati Uniti? Un aspetto da sottolineare è infatti quello relativo alla trattativa aperta tra Central Japan Railway Co. e Stati Uniti per un progetto di collegamento di nuovissima generazione tra Washington, Baltimora e New York.