Il Centro nazionale per la mobilità sostenibile MOST, attraverso il Consiglio nazionale delle ricerche (CNR-STEMS), responsabile dello Spoke 12 “Innovative Propulsion”, ha emanato un bando a cascata per sostenere con un finanziamento a fondo perduto progetti di ricerca e sviluppo per sistemi di propulsione innovativa e sostenibile .
Hanno potuto presentare domanda imprese, università e organismi per progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale coerenti con le tematiche di innovazione indicate dallo Spoke 12. Al centro dei progetti considerati ammissibili ci sono quelli che prevedono attività industriali e di sviluppo sperimentale afferenti ai campi di intervento climate e digital. In sostanza, al centro del bando si pongono i processi di ricerca e innovazione, trasferimento di tecnologie e cooperazione tra imprese incentrate sull'economia a basse emissioni di carbonio, sulla resilienza e sull'adattamento ai cambiamenti climatici e investimenti in attività connesse al digitale.
Per capire meglio ed entrare nel cuore del bando, Telematica Italia ha intervistato Bianca Maria Vaglieco, direttrice dell’Istituto STEMS Scienze e tecnologie per l’energia e la mobilità sostenibili del Consiglio nazionale delle ricerche CNR.
Dottoressa Bianca Maria Vaglieco, lei è spoke leader 12 e referente dell’avviso. Quali sono gli obiettivi principali di questo nuovo bando per la Ricerca e Sviluppo sull'Innovative Propulsion?
“Sviluppare e realizzare tecnologie trasversali per i diversi settori applicativi: terrestre, aereo e navale e garantire, nel breve termine, possibili significativi miglioramenti della sostenibilità dell'intero sistema di mobilità attraverso la riduzione delle emissioni di CO2 e degli inquinanti. Nello stesso tempo, altro obiettivo è l’incremento dell’efficienza e della flessibilità dei sistemi propulsivi esistenti considerando l’uso di combustibili carbon free come l’ idrogeno e altri vettori energetici a basso impatto ambientale. Nel lungo termine, invece, lo scopo è di identificare, migliorare e dimostrare su scala di laboratorio tecnologie dirompenti potenzialmente in grado di diventare veri e propri game changer per tutti i settori della mobilità in campo civile, industriale ed agricolo”.
Ci può fare un esempio di progetti che perseguono questi obiettivi?
“Il panorama dell’innovazione è sempre più ampio e diversificato e richiede una visione olistica per individuare le soluzioni più adatte alle singole esigenze. Per questo motivo le progettualità richieste sono fortemente trasversali e consentono ampie opportunità per tutti i propulsori e per tutti i tipi di trasporti perché spaziano dalla realizzazione di apparati sperimentali per l’analisi di componenti per la dosatura e l’iniezione di idrogeno all’ottimizzazione numerica e per la diagnostica disistemi di accensione per propulsorialimentati da combustibili carbon free. Sono considerate nell’avviso la progettazione, la realizzazione e la fornitura di iniettori prototipali per idrogeno e operanti nel range di pressione (60-120 bar), la realizzazione di prototipi di sistemi di raffreddamento concepiti in additive manufacturing. Dalla progettazione e realizzazione di un motore innovativo ‘opposed-piston’ a due tempi a elevata efficienza alimentato a idrogeno alla progettazione, allestimento, e testing di un banco prova per generatori elettrici lineari ad alta frequenza completo di sistema di controllo con software non proprietario. Come si intravedono, anche, rilevanti opportunità nella progettazione e realizzazione di un sistema di prova per l’iniezione di combustibili liquidi in camere di combustione per applicazioni aeronautiche e di reattori passivi per studio della cinetica di combustione di combustibili sintetici ad uso aeronautico denominati SAF. A questi progetti si aggiunge lo sviluppo, la realizzazione e la caratterizzazione sperimentale di un dimostratore tecnologico consistente in uninverter trifase equipaggiato con dispositivi a Nitruro di Gallio (GaN) per lo sviluppo di sistemi di propulsione elettrica innovativi”.
Grazie alla finanza agevolata questo bando contribuirà all'avanzamento tecnologico nel settore della propulsione innovativa, in che modo?
"La finanza agevolata rappresenta un'ottima opportunità per le realtà produttive che partecipano a bandi come questo. Queste aziende, pur non realizzando grandi produzioni di materiali o sistemi, sono particolarmente attente alle esigenze specifiche del settore. Inoltre, coinvolgono giovani talenti con idee innovative, spesso non convenzionali, che portano avanti soluzioni all'avanguardia. In questo modo, per esempio, si favorisce la produzione di hardware di alta qualità, sebbene non sempre di immediata commercializzazione”.
Professoressa, quali benefici vede per l'industria e per la comunità scientifica nel supportare progetti di propulsione innovativa tramite questo bando?
“Avere la conoscenza di meccanismi complessi quali l’iniezione del combustibile, l’accensione e la combustione può consentire l’ottimizzazione dei processi fondamentali come testare configurazioni prototipali che possano anche essere concretizzate poi dalle realtà industrialidello spoke. Rappresentano altresì volano di opportunità per piccole e medie imprese Italiane che realizzano componenti. Inoltre, mettere a punto metodologie non convenzionali di indagine dei processi e della funzionalità di componenti non commerciali e prototipali è un punto di forza del legame che si è creato nello spoke grazie alla presenza dell’accademia, la ricerca e l’industria”.
Quali sono gli effetti, dal punto di vista del clima e della digitalizzazione, che deriveranno da questi progetti?
“Migliorare la sostenibilità ecologica con iniziative rivolte alla riduzione delle emissioni e all’efficienza energetica. L’uso di combustibili carbon free tipo l’idrogeno, la realizzazione di propulsori efficienti che consumano meno combustibile corrispondono alla riduzione delle emissioni inquinanti, a un minore impatto ambientale e sconfiggendo così le problematiche legate al clima. Da migliorare, sicuramente, i sistemi di accumulo quali batterie e fuel cell in termini delle strategie di controllo e della durata. Analogamente, per quanto riguarda la digitalizzazione i punti chiave con cui si opera e si sperimenta sono l’acquisizione dati, telecontrollo, sistemi di monitoraggio e supervisione, intelligenza artificiale. Auspichiamo possano anche integrarsi le metodologie realizzate. Tutti ambiti in cui monitoraggio e telecontrollo sono alleati naturali, così come l’utilizzo dell’intelligenza artificiale che potrà essere utilizzata per esempio per automatizzare le ispezioni visive attraverso il riconoscimento delle immagini, oppure migliorare la sicurezza e la durata dei componenti e i sistemi energetici anche per consentire la manutenzione predittiva”.
Dottoressa Vaglieco qual è la missione generale dell’Istituto STEMS?
“STEMS affronta tematiche di interesse prioritario a livello nazionale e internazionale, quali la de-carbonizzazione e la sostenibilità dei settori dell’energia e dei trasporti oltre che l’efficientamento energetico di vari comparti industriali incluso quello agricolo e off-road. STEMS è dislocato in 3 diverse sedi sul territorio nazionale Torino, Ferrara e Napoli (dove c’è la sede principale). Territori con diversa connotazione industriale ma tutti, a titolo diverso, connessi con il settore dei trasporti e l’energia. L’Istituto ha la finalità di costituire un riferimento per la ricerca ed interpretare al meglio le sfide a cui il Paese è chiamato a confrontarsi per la realizzazione di un processo di cambiamento del sistema energetico e della mobilità. Le attività di STEMS hanno quindi obiettivi definiti nell’ambito del Piano Nazionale della Ricerca 2021-2027, che sono pienamente coerenti con quelli espressi dall’Agenda di Parigi 2030 e conseguentemente dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR). STEMS partecipa inoltre a tavoli di lavoro con i Ministeri e con altri soggetti istituzionali per l’adozione di piani strategici nazionali sui temi dell’energia e dei trasporti. L’istituto consta 180 unità di personale con circa 100 ricercatori a tempo indeterminato, 10 a tempo determinato, 30 tra assegnisti e dottorandi di ricerca, e il rimanente a completamento dello staff tecnico e amministrativo”.