Innovazione: nuovi materiali per auto e aerospazio da scarti di fibra di carbonio

Nuovi materiali compositi resistenti, leggeri e low cost per il settore automobilistico e aerospaziale, ricavati da scarti di lavorazione della fibra di carbonio. È quanto sta mettendo a punto il progetto triennale MARiS^[1],  finanziato dal ministero delle Imprese e del made in Italy con oltre 5 milioni di euro^[2] e al quale partecipa ENEA, insieme ad Aerosoft spa (capofila), Cnr (Istituto per i polimeri, compositi e biomateriali), Università di Salerno (Dipartimento di Fisica) e ATM srl.

Le proprietà di alto livello dei compositi a matrice plastica rinforzati con fibra di carbonio permettono di realizzare manufatti estremamente leggeri e resistenti con cui fabbricare componenti per fusoliere, ali e seggiolini degli aerei, scocche e rivestimenti delle automobili fino ad arrivare alle racchette da tennis di ultima generazione.

“Negli ultimi decenni l’impiego dei compositi in fibra di carbonio, un materiale molto costoso, è cresciuto esponenzialmente in ambito aerospace e automotive. Allo stesso tempo è cresciuta la quantità sia dei prodotti in composito a fine vita, sia degli scarti di produzione, che possono arrivare fino al 20% del materiale utilizzato già nella prima fase della lavorazione”, spiega Sergio Galvagno, ricercatore ENEA del Laboratorio di Nanomateriali e dispositivi e responsabile del progetto per l’Agenzia. “Trovare nuove strade per il loro riutilizzo – aggiunge – costituisce una vantaggiosa strategia di gestione per migliorare il ciclo di vita e la sostenibilità ambientale ed economica di questi materiali”.

Il progetto si sviluppata in tre fasi: la prima prevede lo studio dei costituenti del materiale composito fibrorinforzato, fibra e matrice plastica, al fine di testarne il grado di riciclabilità. La seconda vede la messa a punto della tecnologia di consolidamento dei materiali ottenuti dallo studio del riciclo. La terza e ultima fase prevede il test dei materiali consolidati, ottenuti dal riciclo, nella realizzazione di componenti di prova.

ENEA è coinvolta nelle attività relative al recupero e riuso dei materiali di scarto e alla loro valorizzazione ed è impegnata nella valutazione dei potenziali impatti ambientali associati alla produzione di laminati consolidati.

“MARIS costituisce per ENEA l’occasione di sperimentare i nostri processi sui materiali di nuova generazione del settore dei compositi aereonautici, per sviluppare nuove strade per l’utilizzo delle fibre di carbonio recuperate anche mediante il loro impiego in processi di stampa 3D”, conclude Galvagno.

“Essere riusciti a coinvolgere partner così importanti e qualificati sul progetto MARiS rappresenta per noi di Aerosoft uno step importante, che conferma la capacità attrattiva per attività di collaborazione in aree di ricerca strategiche”, commenta Nicola Carannante, direttore tecnico di Aerosoft spa. “Il progetto MARiS, infatti, coniuga in sé diversi obiettivi che si posizionano sulle direttrici europee dello sviluppo industriale: tendere verso l’economia e l’industria circolare, per soddisfare i requisiti di sostenibilità ambientale con una forte riduzione dei rifiuti legati alle produzioni di materiali plastici rinforzati in fibra di carbonio, i cosiddetti CFRP^[3]. In questo scenario, Aerosoft vuole porre le basi per la costituzione di una filiera che mira al recupero delle fibre di carbonio e al successivo riutilizzo attraverso un processo di consolidamento delle fibre in lastre pre-consolidate pronte per impieghi e applicazioni sia in campo aerospace che automotive”, conclude Carannante.

Le lastre CFRP saranno realizzate presso lo stabilimento Aerosoft di Capua.