Servono tecnologie innovative per rispettare l’ambizioso progetto del Consiglio federale di ridurre le emissioni di CO2 – per un bilancio netto pari a zero – entro il 2050. Un progetto che deve coinvolge non solo le forze economiche, ma anche tutta la società.
Allora ecco che nella filosofia espressa da SUPSI, la collaborazione fra attori pubblici e privati diventa essenziale per permettere alla ricerca scientifica di compiere ulteriori passi avanti nella definizione di soluzioni applicabili su larga scala.
Il progetto CO2NVERT – C-Atoms for Circular Chemistry
Il progetto CO2NVERT – C-Atoms for Circular Chemistry, finanziato dall’Agenzia svizzera per la promozione dell’innovazione (Innosuisse) e realizzato da un consorzio che vede l’Istituto di ingegneria meccanica e tecnologia dei materiali (MEMTi) della SUPSI quale capofila, ha lo scopo di
contribuire alla decarbonizzazione su scala globale attraverso lo sviluppo di una tecnologia basata sulla cosiddetta “economia circolare del carbonio”, realizzando nuovi processi catalitici che permettano di sfruttare CO2 emessa nell’atmosfera per la produzione di sostanze ampiamente utilizzate nell’industria chimica, quali gli alcoli superiori (isopropanolo e 2-butanolo), sostituendo i processi attuali basati su costituenti di origine fossile. Partendo da un caso di studio che coinvolgerà l’industria chimica e il settore delle fragranze e degli aromi, il progetto ha l’ambizione di sviluppare una tecnologia la cui applicazione possa essere estesa ad un crescente numero di ambiti, con l’obiettivo complessivo di contribuire sensibilmente alla riduzione delle emissioni di CO2 in prospettiva.
L’iniziativa Flagship
Il progetto è finanziato da Innosuisse nell’ambito del nuovo programma Flagship, iniziativa avviata nel gennaio 2021 volta a favorire l’innovazione sistemica e la collaborazione interdisciplinare per trovare soluzioni a sfide attuali o future che sono rilevanti per gran parte dell’economia o della società. Un quadro entro cui Innosuisse definisce argomenti specifici e di ampio respiro (ad esempio la decarbonizzazione), per il cui raggiungimento sono necessarie innovazioni tecnologiche, lo sviluppo di nuovi modelli di business e un’attenta valutazione dei benefici sulla società. Uno strumento di promozione dell’innovazione, complementare ai progetti di innovazione consolidati di Innosuisse di natura bottom-up.
«La decisione di sottoporre la proposta di progetto Flagship è nata grazie al dialogo con Casale SA, azienda partner con cui collaboriamo nell’ambito di altre iniziative di ricerca», spiega il Dr. Adriano Nasciuti, Direttore dell’Istituto MEMTi della SUPSI, «l’ambizione è di poter sviluppare insieme una tecnologia che potrà avere un impatto notevole sulla riduzione delle emissioni di CO2 ed applicabile a diversi settori, garantendo un contributo concreto alla risoluzione di un problema che colpisce tutti indistintamente».
Il progetto, della durata di quattro anni (gennaio 2022 – dicembre 2025), coinvolge un insieme di partner accademici: oltre a SUPSI, nel consorzio figurano Politecnico federale di Zurigo (ETHZ), ZHAW School of Engineering, Paul Scherrer Institut, Eastern Switzerland University of Applied Sciences (OST) e Università di Basilea. Queste realtà saranno affiancate anche da partner industriali tra cui Casale SA (Lugano), Firmenich SA (Satigny), JURA-Cement-Fabriken AG (Wildegg), CIMO Compagnie Industrielle de Monthey SA (Monthey) e altre.
Il consorzio del progetto sarà supervisionato da un Advisory Board composto da esperti dell’industria, nonché da esperti dell’Ufficio federale dell’ambiente e dell’Ufficio federale dell’energia e il budget complessivo ammonterà a circa 4 milioni e mezzo di franchi.
Il ruolo della SUPSI
La prima fase del progetto prevede lo sviluppo di nuove tecnologie catalitiche a supporto dell’approccio di economia circolare del carbonio, seguita dalla realizzazione di un impianto pilota da testare presso i partner di progetto. Due fasi che vedranno il contributo diretto dell’Istituto MEMTi della SUPSI, capofila del progetto, attraverso le consolidate competenze dei team guidati dal Prof. Giovanni Maria Pavan, Responsabile del Laboratorio Scienza dei materiali computazionale, e dal Prof. Maurizio Barbato, Responsabile del Laboratorio di Termo-fluidodinamica.
«La sostenibilità è un tema sul quale SUPSI si sta sempre più impegnando. Con questo progetto il MEMTi vuole dare il proprio contributo, partecipando alla realizzazione di soluzioni concrete sviluppate attraverso l’attività di ricerca scientifica in collaborazione con partner accademici e industriali. La digitalizzazione sta impattando sempre più il mondo tecnologico e industriale, compreso il mondo dell’industria chimica: l’indagine tramite modelli computazionali di nuovi approcci per controllare reazioni e processi chimici assume sempre più importanza, aprendo nuove opportunità nell’ottica di migliorare e controllare efficienza, risparmio energetico e sostenibilità. Si tratta di un settore in cui l’istituto si sta profilando come un centro di competenza a livello nazionale e internazionale» conclude Nasciuti.
La collaborazione con i partner industriali
Le attività di ricerca finanziate da Innosuisse prevedono la stretta collaborazione tra partner accademici e industriali. Il progetto “CO2NVERT” è nato proprio attraverso il dialogo del Dipartimento tecnologie innovative della SUPSI con Casale SA, realtà basata in Ticino con sedi in tutto il mondo.
«Questo progetto risponde alle ambizioni di Casale SA di sviluppare e offrire tecnologie sostenibili che diventino elementi chiave degli ecosistemi industriali decarbonizzati in Svizzera e all’estero» osserva Michal Bialkowski, responsabile ricerca e sviluppo presso Casale SA. «Si tratta di un passo concreto nell’ottica dell’espansione del nostro portfolio, dove è nostro interesse fornire soluzioni per la produzione di alcoli superiori decarbonizzati. Grazie all’opportunità fornita da Innosuisse, siamo lieti di poter collaborare con i nostri partner di progetto e di intraprendere insieme a loro un percorso così stimolante».
Tra i partner figura anche Firmenich, la più grande azienda privata nell’industria globale dei profumi e del gusto. «Recentemente abbiamo annunciato i nostri ambiziosi obiettivi di sostenibilità per il 2030, nell’ambito dei quali ci impegniamo a realizzare il 70% del portfolio di fragranze Firmenich a partire da carbonio rinnovabile, così come a sviluppare un futuro positivo per il carbonio», spiega Maud Reiter, Director of New & Renewable Ingredients, R&D, presso Firmenich a Ginevra. «Firmenich è convinta che il progetto Flagship CO2NVERT possa generare materie prime rinnovabili fondamentali da utilizzare nella produzione di ingredienti sostenibili, ad esempio nel settore dei profumi. Unendo le forze per sviluppare questa tecnologia e le relative applicazioni industriali, stiamo anticipando il futuro e puntiamo a dare un contributo efficace all’obiettivo vitale del Consiglio federale di raggiungere emissioni a bilancio netto pari a zero in Svizzera entro il 2050.»
