di Prof.ssa Valentina Brunella - Dipartimento di Chimica, Università di Torino

La Sfida della Circular Economy nel Settore Auto

Nel 2011, con i primi progetti di collaborazione tra Università di Torino e Stellantis, è nata una rivoluzione silenziosa: integrare plastiche riciclate e bio-based nei veicoli senza compromettere performance o sicurezza. 

Come evidenzia Brunella: "L’automotive è un settore ideale per l’economia circolare: ogni vettura contiene ~350 kg di plastiche, ma solo il 15% proviene da riciclo".

Riciclo Meccanico: dai rifiuti ai componenti Premium

1. Fibre Tessili da PET Post-Consumo per Sedili

• Tecnologia: Conversione di bottiglie PET in fibre tessili per rivestimenti sedili.

• Risultati:

  • Le fibre riciclate mostrano resistenza meccanica paragonabile al vergine (Comparative study of mechanical characteristics of recycled PET fibres, Alkioli et al.).

  • Riduzione del 70% delle emissioni di CO₂ rispetto al poliestere tradizionale.

• Applicazione: Implementata nei modelli Stellantis dal 2023.

2. Componenti Strutturali da Veicoli a Fine Vita (ELV)

• Paraurti (Bumper):

  • Composizione: PP con il 40% di plastica riciclata da ELV.

  • Vantaggi: Resistenza agli urti mantenuta, costo ridotto del 22%.

• Cruscotto (Dashboard):

  • Integrazione del 5% di plastiche riciclate da scarti industriali.

Riciclo Chimico: la frontiera avanzata

Tavolini in PC+PES

• Innovazione:

  • Uso di PES (poliestere) ottenuto da riciclo chimico di rifiuti plastici complessi.

  • Blend con policarbonato (PC) per garantire stabilità termica (>120°C).

• Impatto: Recupero di materiali non riciclabili meccanicamente, riducendo lo smaltimento in discarica.

Eco-Compositi: la Svolta Bio-Based

Progetto con Cardolite e Bcomp®

• Materiali:

  • Resine epossidiche bio-based da fonti vegetali (lino, cardanolo).

  • Fibre di lino come rinforzo naturale (sostituto della fibra di vetro).

• Processo:

  • Ottimizzazione della polimerizzazione tramite analisi cinetica per ridurre i consumi energetici.

  • Produzione mediante infusione sottovuoto per componenti strutturali leggeri.

• Vantaggi:

  • Fino al 50% in meno di emissioni.

  • Biodegradabilità controllata per parti non critiche.

La Sfida degli Elastomeri: devulcanizzazione e TPE

1. Sostituzione con Termoplastici Elastomici (TPE)

• Strategia:

  • Sostituzione di gomme vulcanizzate con TPE caricati con bio-filler (es. farine di legno).

  • Utilizzo di bio-oil come plastificanti.

• Vantaggi: Riciclabilità integrale e riduzione del peso.

2. Devulcanizzazione Innovativa

• Tecnologia:

  • Processo continuo di devulcanizzazione termo-meccanica mediante estrusore bivite (Romagnoli et al., Journal of Cleaner Production).

  • Recupero di EPDM da guarnizioni e tubazioni.

• Efficienza:

  • Conservazione del 90% delle proprietà meccaniche.

  • Riduzione del 65% dell’energia rispetto alla produzione di gomma vergine.

Prospettive Future: verso l’auto Zero-Waste

Roadmap della Ricerca UniTo

1. Bio-compositi ad alte prestazioni:

   • Sviluppo di materiali ibridi (bio-resine + fibre basaltiche) per componenti sottoscocca.

2. Riciclo "a circuito chiuso":

   • Progetto pilota per recuperare il 100% delle plastiche da ELV direttamente in catena di produzione.

3. Ottimizzazione LCA:

   • Analisi dell’impatto ambientale completo dei nuovi materiali (dalla coltura delle materie prime allo smaltimento).

"La vera sostenibilità richiede di ripensare i materiali fin dalla fase di design. Ogni componente deve essere progettato per essere disassemblato e riciclato all’infinito" - Prof.ssa Valentina Brunella.

Impatto Industriale:

• Stellantis ha già integrato 18 componenti sostenibili in 4 modelli, riducendo 12.000 tonnellate/anno di plastica vergine.

• La collaborazione con PMI (es. Bcomp®) sta creando una filiera locale per i bio-materiali.

Sfide Aperte:

• Costi: I bio-compositi sono ancora il 20-30% più cari dei convenzionali.

• Regolamentazione: Necessità di standardizzare i protocolli di riciclo chimico.

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Fonti:

• Brunella V. et al., Frontiers in Polymer Science (2024)

• Romagnoli U. et al., Journal of Cleaner Production (2023)

• Progetti Stellantis SUSTAINera™ (2023-2025)

Per maggiori informazioni: valentina.brunella@unito.it | Gruppo Materiali Polimerici, Dipartimento di Chimica UniTo