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La stampante 3D va a cartone e canapa

Due idee italiane rilanciano soluzioni sostenibili per le stampanti 3D. A partire dai materiali utilizzati. Uno spinoff del Consorzio Instm in collaborazione con il Politecnico di Milano ha brevettato un filamento da cartone riciclato, mentre una startup siciliana ha inventato una bioplastica dagli scarti della canapa industriale

Il boom delle stampanti 3D – Gartner parla di un mercato da 5,6 milioni di unità al 2019 – potrebbe prendere una svolta sostenibile limitando l’uso della plastica almeno a livello di materiali.  Cartone e canapa sono l’anima di due progetti italiani avviati su questa strada. Il primo parte dal Politecnico di Milano. Il secondo prende vita a Catania dal cui ateneo esce uno degli inventori. Due storie molto particolari e altrettanto interessanti che mostrano come il settore dei biomateriali italiano sia creativo, pronto a scoprire grandi opportunità.

Che cosa ce facciamo degli sfridi di carta e cartone? “Li riusiamo per farne un filamento per la stampa in 3D”, rispondono in NextMaterials, spinoff del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (Instm).  E’ così che nasce  il “3D paper” che “grazie a una matrice idrosolubile – spiega Alberto Cigada, professore del dipartimento di chimica del Polimi – mostra di avere proprietà uniche come la saldabilità per bagnamento con acqua, oltre alla levigabilità dopo immersione in alcool denaturato. Cui si aggiunge la velocità di stampa con piatto freddo senza  ricorrere all’utilizzo di lacca per l’adesione al piatto”.  Il prodotto ha superato i test anche per la facile colorabilità e impermeabilità e “soprattutto – aggiunge Cigada – grazie alla tecnologia “Shape Memory Forming” è possibile modificare la forma dei prodotti stampati in 3D”.

In NextMaterials, dove si studiano anche filtri antibatterici per impianti di depurazione e frigoriferi e depuratori ambientali in cartone ondulato, tanto per fare qualche esempio,  si punta con decisione sul settore della stampa tridimensionale sostenibile e il 3D paper, del cui brevetto è contitolare il Politecnico di Milano, ne è un chiaro esempio.

Il prodotto, oltre a essere riciclabile, è quasi a chilometro zero. La materia prima, ovvero gli sfridi, arriva da Ghelfi Ondulati, azienda della provincia di Sondrio che produce cartone ondulato e imballaggi, soprattutto per il settore alimentare “I filamenti poi vengono estrusi da aziende lombarde che si occupano di produzione dei filamenti 3D – continua Cigada -, mentre per la commercializzazione abbiamo una collaborazione con Sharebot”, maggior produttore italiano di stampanti 3D che a breve renderà disponibile il rocchetto tramite il proprio sito. Il prezzo di listino sarà deciso a giorni, ma Cigada si dice certo che sarà in linea con il costo del rocchetto “classico”, attorno ai 30 euro.

Viene invece dalla Sicilia il progetto Kanèsis che fa nascere bioplastica dagli scarti della canapa industriale. A dargli vita un gruppo di giovani guidati dal 24enne Giovanni Milazzo, studente di Ingegneria industriale a Catania  che ha inventato il biocomposito, e da Antonio Caruso, che porta  con sé l’esperienza da analista finanziario. Si tratta di una magia della chemiurgia, di quella branca industriale che sviluppa prodotti da materie prime agricole e naturali. Meglio ancora se è lo scarto a essere lavorato e a prendere nuova vita. Con la presunzione che la qualità non sia affatto inferiore a quella da sintesi petrolchimica. Tanto che Milazzo, con il suo gruppo, lancia una sorta di manifesto: “Vogliamo associare al concetto di materiale ecosostenibile quello di materiale dalle caratteristiche eccelse. Crediamo realmente che fra 30-40 anni saremo in grado di produrre tutto ciò che ci serve utilizzando come materia prima quello che la natura ci concede. Il biocomposito a base canapa è solo un primo passo, l’obiettivo di medio-lungo termine sono i biopolimeri, le nanocellulose cristalline, le applicazioni in elettronica, e tanto altro”.

La bioplastica prodotta dagli scarti della canapa industriale

Per ora Kanèsis ha sviluppato un filamento in HempBioPlastic (Hbp) ad hoc per le stampanti 3D con tecnologia Fdm (Fused deposition modeling). “Il filamento in Hbp – specifica Milazzo – presenta notevoli vantaggi se paragonato ai diretti concorrenti nel settore quali l’Abs (Acrilonitrile Butadiene Stirene) e il Pla (Acido polilattico). Oltre al favorevole rapporto peso/volume (peso specifico inferiore), il filamento si presta agli utilizzi con tecnologia Fdm: i microgranuli di origine vegetale annegati nella resina termoplastica permettono infatti una migliore fusione e l’aderenza dei singoli strati di stampa”. Il pezzo tridimensionale stampato risulterebbe così più resistente, leggero e forse anche economico. Sempre che l’Italia torni a credere in una cultura come la canapa che Caruso definisce “la pianta dai mille utilizzi, dotata di importanti caratteristiche a livello micro strutturale”.

A oggi sono, però, solo due gli stabilimenti in grado di processare (in gergo decorticare) le bacchette di canapa che è ciò che rimane dopo aver mietuto le cime e utilizzato i semi per fini alimentari. Questi siti si trovano a Taranto e a Carmagnola, in provincia di Torino. “La mancanza di copertura territoriale – fa rilevare ancora Caruso –  porta la coltivazione della canapa a essere una coltura difficilmente sostenibile in termini economici in quanto i costi di logistica nelle biomasse azzerano completamente qualsivoglia possibilità di profitto”.

Il go to market del progetto di Kanèsis è legato a una campagna di crowdfunding di pre-selling sulla pèiattaforma di Indiegogo (da metà marzo) : “Il che ci permette di rimanere padroni del nostro operato – spiega Caruso –  e di decidere in autonomia quali strade percorrere e quali iter di sviluppo”. “Nulla toglie – termina Caruso  – che in base ai piani di sviluppo, nel medio termine sarà necessario l’ingresso di un partner industriale con assodata esperienza sul campo. Ma a quel punto si presuppone il progetto abbia raggiunto una maturità tale da poter vagliare in maniera corretta l’ingresso di altri partner”.

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