Dipartimento di Chimica

Descrizione del progetto

SISTEMI E COMPONENTI PER IL RECUPERO DELL'ENERGIA E L’EFFICIENZA ENERGETICA DI AUTOVEICOLI

Il Progetto DRAPO', dal nome della bandiera della Regione, ha l'ambizione di realizzare un nuovo concetto di automobile a minimo impatto ambientale basata su una nuova generazione di sistemi, componenti, tecnologie materiali tecnicamente avanzati e economicamente sostenibili e la loro integrazione a bordo per migliorare l'efficienza energetica e ridurre le emissioni inquinanti di veicoli ad uso prevalentemente urbano. Questo tipo di veicolo, caratterizzato da dimensioni, massa e costi contenuti, dovrà garantire la massima efficienza sia su missioni cittadine sia in un contesto extraurbano con un profilo di utilizzo caratterizzato da velocità medie non elevate, frequenti accelerazioni e decelerazioni e fasi di sosta relativamente lunghe. La riduzione del consumo e delle emissioni di CO2 di origine fossile rappresenta la sfida più importante per il settore autoveicolistico per i prossimi 20 anni e costituisce un'opportunità di crescita tecnologica ed economica sia livello nazionale sia internazionale, che potrà essere sfruttata solo vincendo la competizione sul campo dell'innovazione tecnologica distintiva e sostenibile.

Tenendo conto di questa importante premessa, sono stati definiti l'obiettivo ed i contenuti del Progetto: ridurre il consumo di un veicolo di segmento A o B stop&start di almeno il 25% implementando soluzioni tecniche innovative e sostenibili, concentrando l'attività sugli aspetti di:
- recupero e riutilizzo dell’energia termica e cinetica di scarto
- sistemi ausiliari efficienti e strategie di controllo per una gestione efficiente dell'energia a bordo
- alleggerimento grazie a materiali polimerici compositi ad elevate prestazioni, per applicazioni strutturali, per applicazioni estetiche di pannelleria e nuove formulazioni di materiali poliolefinici ad elevata riciclabilità
- riduzione della resistenza al moto con soluzioni aerodinamiche efficienti e sostenibili.

Nell’ambito del progetto saranno sviluppati:
-un prototipo per la validazione sperimentale dei contenuti tecnici
- esempi applicativi dei materiali e delle tecnologie sviluppate: cofano motore, tetto on celle fotovoltaiche, pannellerie interne (es. porta), strutture multimateriale/tecnologia per trasformazioni modulari e flessibili, componenti multifunzionali
- un dimostratore tecnologico che avrà il compito di esprimere l'evoluzione dell' automobile nel futuro prossimo in funzione delle esigenze degli utenti e delle normative a tutela dell'ambiente e potrà essere utilizzato come vettore per promuovere le attività dei partecipanti, a particolare vantaggio delle PMI coinvolte.

Ruolo del Gruppo NIS è la caratterizzazione morfologico-strutturale di nanotubi di carbonio e di tracce conduttive realizzate mediante irraggiamento laser di compositi polimerici polimerici ottenuti. Percorsi conduttivi realizzati mediante irraggiamento laser di compositi polimerici contenenti nanotubi di carbonio (CNTs) possono avere un importante ruolo sulla sostenibilità dei nuovi materiali per l'automobile.
Infatti, “tracce” conduttive generate localmente in un materiale isolante, possono essere utilizzate per la generazione di segnali elettrici senza l'utilizzo di conduttori metallici con una conseguente riduzione del peso ed una maggiore riciclabilità dei materiali. La tecnologia di costruzione dei percorsi conduttivi è stata messa a punto nell'ambito di NANOCONTACT (Laser Activated for Integrated Sensors, Switches and Wirings), progetto regionale “Converging Technologies” del 2007, coordinato dal Dipartimento di Chimica-NIS.

Nell'ambito delle tematiche previste dal nuovo progetto si prevede di ottimizzare il processo di produzione dei ispositivi di trasporto e di controllo dei segnali elettrici (es. plancia automobile). Il Dipartimento di Chimica-NIS, sulla base delle competenze già acquisite nel settore e delle conoscenze scientifiche sviluppate negli ultimi anni nell'ambito della sintesi e caratterizzazione dei materiali, analizzerà mediante tecniche di microscopia (SEM, TEM), spettroscopia Raman e di analisi termica (TGA, DSC) le proprietà morfologico-strutturali dei nanotubi di carbonio, prodotti da un partner del progetto. L'obiettivo è la possibile integrazione di tali CNTs in matrici di polipropilene al fine di realizzare tracce conduttive mediante la tecnica laser già collaudata in analoghi compositi polimerici. La caratterizzazione dei compositi ottenuti verrà quindi effettuata con tecniche di microscopia e di analisi termica.

STAFF COMPLETO DEL PROGETTO:
Capofila: Centro Ricerche Fiat S.c.p.a.(Carloandrea Malvicino)
Partners: 34 partners fra aziende e centri ricerca