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Economia circolare: rigenerare prodotti e componenti per evitare il Fine Vita

Un assaggio dei contenuti del prossimo Webinar organizzato dal Laboratorio RISE “ECONOMIA CIRCOLARE: Rigenerare Prodotti e Componenti per evitare il Fine Vita”, in programma Martedì 23 Marzo 2021 alle ore 11:30 – 13:00

09 Mar 2021

Nicola Saccani

Gianmarco Bressanelli

Marco Perona

Rigenerare prodotti e componenti è una delle strategie chiave dell’Economia Circolare, in grado di eliminare il concetto di fine vita dei prodotti e conseguire notevoli vantaggi ambientali. Creare le condizioni per dare una nuova vita a prodotti, componenti e materiali crea anche nuove opportunità di business, traducibili in vantaggi competitivi e benefici economici.

Ma in che modo le aziende possono intraprendere un percorso di Economia Circolare basato sulla Rigenerazione?

Questi temi saranno al centro del secondo appuntamento del ciclo di Webinar targato Laboratorio RISE sull’Economia Circolare, che vedrà anche la presentazione casi di Rigenerazione di successo in diversi ambiti e settori industriali come Econyl di Aquafil, O-Green di Oldrati, e la rigenerazione di schede elettroniche Easy Regeneration di E-Repair.

Economia Circolare e Rigenerazione

Il modello di produzione e di consumo tradizionale si fonda sul principio dell’Economia Lineare (take-make-dispose), ed ha avuto successo nel secolo scorso grazie ad un’elevata accessibilità a grandi quantità di risorse ed energia. Ma ci stiamo accorgendo sempre di vivere in un mondo in cui le risorse sono finite: il Covid-19 ci ha mostrato quanto possano essere pesanti le ripercussioni economiche legate ad interruzioni di fornitura (come, ad esempio, la recente crisi dei microchip). In un mondo in cui le risorse non sono infinite, dovremo fare sempre più i conti con queste problematiche di approvvigionamento.

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Una valida alternativa può essere rappresentata dall’Economia Circolare, nuovo paradigma economico che disaccoppia la crescita economica dal consumo di risorse, ripensando i modelli di produzione e di consumo per ridurre gli sprechi e riutilizzare i materiali all’interno di cicli produttivi infiniti. In un Economia Circolare, il modello di produzione di tipo “take-make-dispose” viene sostituito con la Riduzione, il Riuso, la Rigenerazione ed il Riciclaggio, attraverso modifiche che intercorrono lungo l’intero ciclo di vita dei prodotti, dalla fase di progettazione fino al recupero a fine vita.

Rigenerare prodotti e componenti è una delle strategie chiave dell’Economia Circolare, in grado di eliminare il concetto di fine vita e conseguire notevoli vantaggi ambientali. Attraverso la rigenerazione, è possibile recuperare scarti e rifiuti per poterli avviare a processi di rigenerazione, in modo da conferire loro una seconda vita.

Rigenerare Prodotti e Componenti: i casi italiani di successo

Secondo il Rapporto del Circular Economy Network sull’Economia Circolare del 2020, l’Italia si annovera tra le eccellenze dell’Economia Circolare in Europa, raggiungendo addirittura la prima posizione (Circular Economy Network, 2020). Nonostante numerose sfide da affrontare, diversi sono i casi italiani di successo nel campo della Rigenerazione.

Dare nuova vita alla gomma: il caso O-green di Oldrati per la gomma sostenibile

Il Gruppo Oldrati nasce come impresa familiare nel 1964 all’interno della “Rubber Valley”, tra le province di Bergamo e Brescia. Il Gruppo è uno dei principali produttori internazionali di componenti e guarnizioni in gomma, che trovano applicazione in diversi settori industriali tra cui automotive, elettrodomestico, medicale e molti altri. Oggi il Gruppo conta ben 11 società, situate in Italia e all’estero, con circa 1750 dipendenti e 5 siti produttivi. La gomma è il business principale del gruppo, con un volume lavorato di circa 20mila tonnellate all’anno.

Purtroppo, la gomma è anche una materia prima la cui disponibilità in natura è limitata, poiché si ottiene da risorse naturali non rinnovabili. Con l’obiettivo di integrare i principi di circolarità all’interno dei propri processi aziendali, da diverso tempo il Gruppo Oldrati ha avviato il progetto OGREEN, pensato per produrre gomma rigenerata realizzata con gli scarti di lavorazione della gomma ed il recupero dei componenti in gomma presenti nei prodotti finiti che raggiungono il fine vita.

Attraverso la rigenerazione è possibile dare nuova vita alla gomma, per ridurre l’impatto ambientale e generare valore. Oldrati OGREEN permette quindi di realizzare articoli tecnici di qualità utilizzando gomma rigenerata. OGREEN è il risultato di un lungo processo di Ricerca & Sviluppo, avviato dal gruppo negli anni ’80 fino ai giorni nostri. Da allora ci sono voluti venti anni di ricerca e testing sui materiali, seguiti da dieci anni di industrializzazione, ingegnerizzazione e personalizzazione del processo produttivo per renderlo adatto alla gomma rigenerata. Grazie a questi sforzi, oggi il gruppo è in grado di fornire un materiale paragonabile, in termini di qualità e prestazioni, alla materia prima vergine, con cicli rigenerativi pressoché infiniti.

Il processo di Rigenerazione OGREEN conta di diverse fasi: la raccolta della gomma precedentemente vulcanizzata da scarti e rifiuti; la selezione qualitativa della gomma (fondamentale per garantire una mescola di alta qualità del prodotto rigenerato), una fase di “Eco-mastering” per portare la gomma ad uno stadio di pre-vulcanizzazione; per poi procedere con la realizzazione vera e propria di OGREEN (compound a base di gomma rigenerata) e la produzione del prodotto finale in gomma, dove vengono applicate le tradizionali tecniche di produzione.

Sulla base delle specifiche richieste dal cliente, OGREEN può essere utilizzato sino al 99% per produrre nuovi componenti in gomma rigenerata. Uno dei fattori chiave di successo alla base di OGREEN è la gestione, da parte del Gruppo Oldrati, dell’intero processo produttivo, attraverso una strutturazione verticale altamente integrata che copre tutte le fasi e che permette, tra l’altro, un controllo costante su tutte le fasi produttive, mantenendo quindi inalterate le caratteristiche della gomma.

Attualmente il Gruppo sta affrontando la fase più operativa del progetto OGREEN, che prevede l’utilizzo produttivo della gomma rigenerata su scala industriale, con tutte le questioni che tale passaggio comporta (ad esempio, in termini di certificazione). Per avere successo, sarà fondamentale la realizzazione di un sistema completo di Economia Circolare della gomma a livello di filiera, coinvolgendo anche i produttori delle applicazioni finali che si basano sulle guarnizioni OGREEN.

Rigenerare i rifiuti per ridare infinite opportunità: il Caso Econyl di Aquafil per il nylon rigenerato

Il Gruppo Aquafil, con sede principale ad Arco di Trento è leader mondiale nella produzione di fibre sintetiche, in particolare per le fibre realizzate in Nylon6. Il gruppo conta di 2.935 dipendenti e 16 stabilimenti produttivi. Aquafil opera attraverso due linee di prodotto principali, realizzando fili sintetici per pavimentazione tessile utilizzati nei settori automotive e design di interni (Bulk Continuous Filament), e fili sintetici per abbigliamento tecnico e sportivo (Nyon Textile Filaments).

La produzione e la lavorazione del Nylon (e degli altri polimeri a base poliammidica) nasce come sottoprodotto della raffinazione del petrolio, con le connesse limitazioni di carattere ambientale. Per far fronte a tali problematiche e dopo intensi anni di Ricerca e Innovazione, Aquafil ha lanciato nel 2011 ECONYL Regeneration System, un nuovo modello produttivo altamente innovativo che consente di ottenere nylon rigenerato partendo dal nylon a fine vita contenuto in diverse tipologie di rifiuti come moquettes o reti da pesca. ECONYL è quindi nylon rigenerato che, pur mantenendo le stesse caratteristiche del nylon prodotto da fonte vergine, può essere rigenerato e rimodellato potenzialmente all’infinito, eliminando la fase di estrazione materie prime.

Il processo di rigenerazione ECONYL si basa su quattro fasi principali:

  • La prima fase consiste nel recupero dei rifiuti contenenti nylon a fine vita come scarti di tessuto, reti da pesca, moquette usate (negli USA ogni anno si scartano quasi due milioni di tonnellate di carpet!) o plastica industriale (pre-consumer waste). Tali rifiuti vengono raccolti, selezionati e puliti.
  • La seconda fase consiste nel processo di rigenerazione vero e proprio, che avviene attraverso un processo di purificazione dei rifiuti di nylon al fine di tornare alle loro qualità iniziali. La tecnologia alla base di questa fase è la depolimerizzazione.
  • Il terzo step consiste nel “rifare”, ovvero nell’utilizzare i tradizionali processi di lavorazione del nylon per ottenere il filo ed il polimero richiesto dal design dell’industria della moda o della pavimentazione tessile.
  • L’ultimo step prevede di “re-inventare” e in questa fase del lavoro vengono chiamati in causa i designer dei brand di moda e dei produttori di tappeti. A loro l’arduo compito di creare prodotti completamente nuovi, ma basati su un filo di nylon rigenerato che elimina il concetto di fine vita.

Grazie ad ECONYL, Aquafil è in grado di garantire numerosi benefici ambientali. Coerentemente con le stime fornite dal gruppo stesso, per ogni 10.000 tonnellate di materia prima, la produzione di ECONYL permette di risparmiare 70.000 barili di petrolio greggio, evitando l’immissione di oltre 65.000 tonnellate di CO2 eq. in atmosfera.

Punto di forza di Aquafil è avere investito, in tempi non sospetti, in tecnologie per la rigenerazione del nylon (di cui oggi ne detiene un buon numero di brevetti). Ma per continuare a migliorare le performance ambientali, diventa necessario agire anche sulle fasi del processo produttivo che non sono direttamente sotto lo stretto controllo del gruppo Aquafil. Ecco perché Aquafil sta cercando di spingere l’innovazione Circolare a livello di filiera, coinvolgendo anche la fornitura di materie prime ausiliarie, gli imballaggi ed i trasporti. Nello specifico, il gruppo ha recentemente lanciato un’iniziativa di “riconoscimento qualificato” (ECONYL Qualified) volta a stimolare il miglioramento continuo nella catena di fornitura: i fornitori che desiderano ottenerla devono necessariamente soddisfare una serie di criteri ambientali legati ai processi logistici e produttivi.

La Rigenerazione delle Apparecchiature Elettroniche industriali: il Caso E-Repair per le schede elettroniche

E-Repair nasce nel 2007 a Livorno come laboratorio di riparazioni elettroniche industriali. Distinguendosi negli anni per qualità, affidabilità ed innovazione, diventa unico service partner autorizzato Siemens in Italia per la riparazione e la rigenerazione delle schede elettroniche industriali. L’azienda ad oggi conta circa 40 dipendenti totali, di cui una trentina come tecnici specializzati nei laboratori di riparazione e rigenerazione. E-Repair serve schede elettroniche per macchine utensili o per intere linee di produzione di diversi settori (alimentare, industria della carta e farmaceutico tra i principali).

EASY RIGENERATION è il progetto di E-Repair che si ispira appieno al concetto di Economia Circolare. L’obiettivo del servizio è ripristinare i prodotti elettronici industriali letteralmente “riportandoli” ad ore zero, attraverso un processo di rigenerazione che permette la sostituzione delle parti soggette ad usura, il testing delle funzionalità dei singoli componenti e le necessarie attività di pulizia e di ripristino estetico dell’apparecchiatura elettronica industriale nel suo complesso. Il progetto EASY REGENERATION permette quindi di offrire schede elettroniche rigenerate per azzerare i tempi di fermo-macchina dell’azienda cliente (perché tipicamente i pezzi originari sono difficili da reperire), garantendo comunque la qualità del prodotto rigenerato as-good-as-new. A conferma di ciò, E-Repair concede una garanzia sui suoi prodotti rigenerati di almeno 12 mesi.

Il processo di Rigenerazione prevede diverse fasi. Il primo step consiste in una vera e propria attività di “reverse engineering” dell’apparecchiatura industriale guasta, al fine di rilevarne il guasto e le relative causali. Segue una fase di pulizia e controllo della scheda elettronica, che prevede il testing di tutte le resistenze, condensatori e altre componenti critiche. La pulizia avviene attraverso apposite sale di lavaggio con l’utilizzo di detergenti specifici per rimuovere tutti i residui. Successivamente è prevista una fase di asciugatura, con l’obiettivo di rimuovere l’umidità residua. Superata la fase di testing, la seconda fase prevede la sostituzione dei componenti che sono stati identificati come guasti e/o soggetti a normale usura. In questo step, la scheda preparata al punto prevedente viene portata al banco del tecnico, dove viene eseguita l’attività di rigenerazione vera e propria. Tale attività (prevalentemente manuale) può richiede alcune ore. Terminate le attività di rigenerazione, le schede procedono verso la terza ed ultima fase del processo, che prevede un test finale di funzionalità del prodotto. I test finali avvengono su speciali strutture adibite per supportare stress-test, della durata di 12 e 24 ore.

L’intero processo di rigenerazione è prevalentemente manuale, ma il valore aggiunto di E-Repair risiede nell’alta ingegnerizzazione che è riuscita a conferire a tale processo, grazie al proprio know-how e all’esperienza maturata negli anni. Nello specifico, E-Repair ha creato specifici kit di riparazione con gli strumenti da utilizzare per categorie di guasto.

L’Economia Circolare è alla base del business di E-Repair: circa il 35% del fatturato dell’azienda deriva da attività di rigenerazione. La rigenerazione offerta da E-Repair garantisce un minor impatto ambientale rispetto alla produzione di un nuovo prodotto, oltre all’estensione della vita utile di prodotti che rischiano di diventare obsoleti.

La Rigenerazione per l’Economia Circolare: un tavolo di confronto

Le diverse iniziative ed eccellenze italiane hanno mostrato, pur operando in settori diversi, numerosi elementi di comunanza alla base di percorsi di innovazione Circolare di successo basati sulla rigenerazione. Sono infatti diverse le variabili in gioco da considerare, a livello di prodotto, processo, tecnologie e supply chain:

  • A livello di prodotto, i progetti di Rigenerazione per l’Economia Circolare devono essere in grado di garantire l’ottenimento di materiali, componenti e prodotti finiti di qualità e performance comparabili alle alternative vergini (as-good-as-new). Questo è l’obiettivo minimo richiesto per evitare di ricadere nel downgrading, ed è una caratteristica fondamentale che i clienti si aspettano di ottenere.
  • A livello di processo, è importante sottolineare come i progetti di Rigenerazione di successo non si siano inventati interamente nuovi processi produttivi, ma si siano piuttosto concentrati nello sviluppo e nella messa a punto di nuove fasi (tipicamente posizionandole all’inizio dei processi e delle tecnologie tradizionali già esistenti) per la preparazione ed il pretrattamento dei materiali e dei componenti da rigenerare, impiegando successivamente i processi tradizionali di lavorazione. Questo aspetto può essere la leva chiave per una piena transizione ecologica, poiché non è necessario ribaltare completamente interi processi produttivi per fare Economia Circolare, ma si può far riferimento (e sfruttare) buona parte dei processi già esistenti.
  • A livello di tecnologie, il punto precedente richiede lo sviluppo di nuove fasi del processo produttivo, spesso basate su tecnologie innovative di rigenerazione (es. depolimerizzazione per Aquafil, devulcanizzazione per Oldrati, …). Sviluppare nuove tecnologie industriali non è banale, e generalmente richiede lunghi tempi di Ricerca & Sviluppo. Fondamentale in questo caso poter contare su imprenditori “illuminati”, che credano veramente nelle potenzialità della Rigenerazione per l’Economia Circolare (non sembra esserci spazio per il greenwashing) e decidano di iniziare ad investire in tempi non sospetti.
  • A livello di supply chain, emerge chiaramente come i progetti di Rigenerazione per l’Economia Circolare debbano per forza di cose svilupparsi a livello di filiera. Integrazione verticale e controllo diretto sui processi produttivi (e di rigenerazione) sono fondamentali per poter garantire la qualità e le performance dei materiali rigenerati. Diventa fondamentale quindi creare consapevolezza, ed allo stesso tempo ricercare degli strumenti per poter orchestrare l’intera supply chain (criteri stringenti richiesti ai fornitori, certificazioni, …), per poter riuscire quindi a garantire il controllo e la tracciabilità dei processi.
Figura – Le caratteristiche dei progetti di Rigenerazione (fonte: Laboratorio RISE)

Ma perché intraprendere un progetto di circular economy basato sulla Rigenerazione, considerando i rischi, le incertezze ed i tempi lungi di messa a punto? Innanzitutto, bisogna considerare che, nonostante gli elevati rischi intrinsechi, è anche vero che i vantaggi competitivi ottenibili sono enormi, specialmente dal punto di vista della differenziazione (tipica dei first-mover) e del livello di reputation nella filiera: sia Aquafil che Oldrati producono componenti (non entrando a stretto contatto con il cliente finale), ma i brand Econyl ed Ogreen stanno acquisendo sempre più forza e visibilità, nonostante manchi il contatto diretto con il cliente finale.

Restano comunque molti i quesiti a cui rispondere. In che modo gli aspetti legislativi impattano (in maniera abilitante, o ostacolante) su tali processi? La rigenerazione si basa sulla disponibilità di scarti e rifiuti come risorse, ma come possiamo garantirci un costante flusso di approvvigionamento? Le nuove tecnologie alla base della Rigenerazione devono essere certificate, quanto sono rilevanti gli ostacoli di tale processo? In che modo proteggerne la proprietà intellettuale?

Questi sono solo alcuni dei quesiti fondamentali a cui rispondere. Ne parleremo insieme ad Aquafil, Oldrati e E-Repair nel Webinar RISE “ECONOMIA CIRCOLARE: Rigenerare Prodotti e Componenti per evitare il Fine Vita”, in programma Martedì 23 Marzo 2021 alle ore 11:30 – 13:00.

Immagine fornita da Shutterstock

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Continuità Operativa: quali sono gli elementi chiave di un business continuity plan?
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IoT
@RIPRODUZIONE RISERVATA
S
Nicola Saccani

Professore Laboratorio RISE dell’Università di Brescia

B
Gianmarco Bressanelli

Ricercatore Laboratorio RISE e Università di Brescia

P
Marco Perona

Professore Università di Brescia e Direttore Scientifico Laboratorio RISE

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