Il progetto

S.E.T.I. 
(Sicilia Eco Tecnologie Innovative)

Negli ultimi decenni una classe di materiali innovativi, definiti “geopolimeri” o “cementi ad attivazione alcalina”, ha destato l’interesse sia della ricerca scientifica che dell’industria. I geopolimeri sono materiali polimerici inorganici ottenuti a partire da una polvere alumino-silicatica sia di origine naturale (minerale, prevalentemente vulcanica) che di sintesi (scorie da altoforno ed altri scarti industriali).

Diversamente dai cementi idraulici, i geopolimeri non contengono acqua di idratazione e sono lavorati a basse temperature (T<350°C), possono resistere a temperature fino a 1200°C, anche per lunghe esposizioni. La loro resistenza meccanica è confrontabile con quella di molti ceramici tradizionali sinterizzati ad elevata temperatura. 

I geopolimeri sono materiali molto versatili, ma ciò che li rende estremamente interessanti ai fini applicativi è la loro semplicità produttiva, in primis il consolidamento a temperatura ambiente, e quindi il basso impatto ambientale.

Essi possono essere ottenuti attraverso la preparazione di miscele a consistenza variabile adattabili a diversi tipi di formatura e possono essere consolidati a bassa temperatura.

Proprio in considerazione delle basse temperature di consolidamento e della possibilità di utilizzare un’ampia varietà di materie prime, inclusi alcuni tipi di rifiuti industriali, nonché per la loro longevità legata all’intrinseca inerzia chimica, all’elevata resistenza meccanica e refrattarietà, i geopolimeri sono considerati materiali eco-compatibili o “environmental friendly”.

Il progetto S.E.T.I. (Sicilia Eco Tecnologie Innovative) si prefigge di dare impulso alla nascita dell’industria ed alla R&S dei materiali geopolimerici in Sicilia.

Esso contribuirebbe a dare slancio sia al settore dell’industria dell’edilizia sostenibile (es. scarti industriali), con la progettazione e realizzazione di soluzioni che sfruttano al meglio le peculiari proprietà dei materiali geopolimerici, sia al settore minerario, per l’estrazione delle materie prime da impiegare (es. argille).

L’ obiettivo principale del progetto è quello di produrre un geopolimero utilizzabile per l’industria edile con ottime qualità tecnologiche, economiche e che tenga conto delle esigenze di rispetto dell’ambiente partendo da materie prime di natura geologica siciliane.  

Il progetto è articolato in quattro fasi progettuali.

La prima fase progettuale prevede l’acquisizione dei dati sulle materie prime dal punto di vista mineralogico, chimico-fisico e chimico-analitico e granulometrico, potenzialmente utili per la produzione di geopolimeri, affioranti in Sicilia. Tali informazioni costituiscono l’elemento fondamentale per la definizione di una miscela geopolimerica con ottime caratteristiche tecniche. 

La caratterizzazione delle materie prime verrà effettuata dalle università e dagli enti di ricerca partecipanti al progetto. La seconda fase progettuale prevede la progettazione di formulazioni sperimentali per la realizzazione dei geopolimeri siciliani, al fine di individuare le migliori miscele, In particolare, verranno eseguiti dei prototipi di:

  1.  un “mattone” con elevate capacità di coibentazione termica,
  2. una malta con possibilità di utilizzo per il restauro di opere di interesse storico-artistico, 
  3. pannelli coibentanti per l’efficientamento energetico degli edifici.

La terza fase prevede lo studio delle potenzialità e dei costi di estrazione delle materie prime attraverso l’individuazione delle eventuali cave siciliane potenzialmente sfruttabili per lo scopo previsto. A tal uopo si farà riferimento ai dati dell’Ispettorato del Corpo Regionale delle Miniere e ai Piani regionali dei materiali da cava e dei materiali lapidei di pregio della Regione Sicilia. Alla fine di questa fase saranno individuati i siti di interesse, i quali saranno strutturati e inseriti in una banca dati realizzata allo scopo.

La quarta fase sarà volta allo studio della riproducibilità delle paste su scala industriale, alla fattibilità tecnica, all’impatto ambientale della produzione e alla valutazione economica.

Il presente progetto ha come importanti obiettivi: 

  1. diminuire l’impatto ambientale delle produzioni dei materiali edili attualmente presenti in Sicilia attraverso lo sviluppo di materiali alternativi quali i geopolimeri; 
  2. migliorare il rendimento energetico delle costruzioni grazie alla capacità coibentante dei geopolimeri; 
  3. fare nascere un comparto estrattivo e produttivo legato ai geopolimeri
  4. contribuire allo smaltimento intelligente dei rifiuti speciali e industriali utilizzabile nella produzione dei geopolimeri.  Il raggiungimento di questi obiettivi garantirebbe un impulso positivo nello sviluppo occupazionale nella Regione Sicilia soprattutto in un comparto di importanza strategica come quello edile.

L’ampia partecipazione di strutture universitarie e di enti di ricerca garantisce, grazie all’esperienza dei ricercatori e dei laboratori avanzati di ricerca, l’analisi delle materie prime e dei processi di formulazione dei geopolimeri individuando tra questi quelli che possiedono le migliori caratteristiche mineralogiche chimico-fisiche e meccaniche e la maggiore ecocompatibilità e durabilità nei confronti degli agenti atmosferici.  In particolare:  

Lo studio delle caratteristiche mineralogiche, chimico, fisiche, meccaniche e strutturali, della durabilità ed eco-compatibilità sarà curata principalmente dai ricercatori (UNIME, UNICT, UNIPA, CNR-ISMN) utilizzando i laboratori delle proprie strutture e le facilities di grandi strumentazioni europee; La messa in produzione dei prodotti ottenuti verrà curata dalla Edil Ponti Soc. Coop. con il supporto tecnico e di consulenza della S.B. ENGINEERING S.r.l.

  1. L’Università degli Studi di Messina (UNIME) e l’Università degli Studi di Catania (UNICT) avranno il ruolo di individuare e caratterizzare le materie prime da utilizzare nella produzione dei geopolimeri e di selezionare i materiali che offrono le migliori caratteristiche per tale produzione. I risultati verranno ottenuti grazie anche all’utilizzo di facilities europee con cui i componenti hanno già da tempo ampie collaborazioni. 
  2. La disponibilità delle materie prime individuate attraverso attività estrattive già esistenti o da sviluppare, lo sfruttamento di rifiuti speciali sia naturali (ceneri vulcaniche) sia industriali verranno considerate dalla S.B.  ENGINEERING S.r.l. anche attraverso lo studio di fattibilità e l’analisi economica; 
  3.  Lo sviluppo di prototipi dei materiali geopolimerici ed in particolare di: a) un “mattone” con elevate capacità di coibentazione termica, b) una malta con possibilità di utilizzo per il restauro di opere di interesse storico-artistico, c) pannelli coibentanti per l’efficientamento energetico degli edifici sarà reso possibile dalla Edil Ponti S.r.l. che opererà in stretto contatto con i ricercatori dell’università e degli enti (UNIME, UNICT, UNIPA, CNR-ISMN);

Le conoscenze per la produzione dei prodotti geopolimerici verranno garantite dalla collaborazione già attiva con l’Università di Modena e Reggio Emilia in cui opera il gruppo di ricerca della prof.ssa Cristina Leonelli che da anni si occupa delle problematiche relative alla formulazione e produzione di tali materiali. Tale collaborazione messa in atto attraverso un accordo quadro e convenzioni, garantirà il necessario know-how per lo sviluppo dei materiali geopolimerici previsti nel progetto (EDILPONTI).

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