Progettazione industriale sostenibile

E’ possibile portare il concetto della progettazione circolare in ambito industriale? Quanto diventa importante pensare in modo circolare quando si progettano impianti industriali? A chi fa bene questa scelta?

Nonostante a livello europeo il percorso verso modelli di progettazione sostenibili e circolari sia tracciato da tempo, il nostro paese, tranne che per alcune esperienze specifiche come il progetto Circl-e di ENEL, sembra ancora lontano dal comprendere l’importanza di applicare i concetti dell’economia circolare all’ingegneria dei grandi impianti industriali. Nel concetto odierno di progettazione, si lascia l’incombenza di eco-progettare solo ed esclusivamente per realizzare nuovi prodotti, ma non si pensa mai ad una progettazione circolare per le macchine e gli impianti che vengono adoperati per le fasi di produzione. Questo tipo di progettazione sta assumendo un importanza strategica nello scenario dell’economia circolare europea, andando addirittura a  modificare lo stesso concetto di progettazione tradizionale a favore di una visione più completa, che ha come priorità, non solo la produzione di beni, ma anche la gestione del fine vita dell’impianto industriale stesso. Questa nuova visione inoltre, sta diventando un caposaldo importante per consolidare il concetto di economia circolare in ambito industriale, permettendo il recupero di una grande quantità di materiale e favorendo nel contempo  la riduzione  degli scarti.

Introduzione al concetto di progettazione circolare in ambito industriale.

Le consuete modalità di progettazione non consentono di vedere, al di là di una potente progettazione funzionale, atta a risolvere un problema produttivo, le opportunità legate all’applicazione dei concetti circolari.

Introdurre nell’ideazione di un nuovo impianto industriale, il concetto di “progettare per disassemblare”, cambia il paradigma della progettazione e sviluppa un approccio completamente nuovo che consente di recuperare molti dei materiali utilizzati e trasformarli in materia ad alto valore economico. Risultato: pochi scarti prodotti e ridotti impatti sull’ambiente.
Progettare per disassemblare vuole dire infatti, rendere possibile ed a costi sostenibili, il recupero e il ricondizionamento di grandi e piccole parti di impianto che altrimenti sarebbero andati perduti durante le fasi di manutenzione o decommissioning.

Oggi infatti, al di la del valore finanziario legato al bene prodotto, gli impianti industriali subiscono costi elevatissimi dovuti alla gestione ordinaria e alla gestione del fine vita della stessa “macchina impianto”. Questo succede, perchè le modalità con cui sono stati progettati gli impianti industriali,  non risolvono il problema delle manutenzioni e del fine vita, ma solo quello della produzione di beni.

Anticipare con una progettazione ad hoc i problemi legati alla gestione della manutenzione o al decommissioning finale dell’impianto, diventa strategico per l’ambiente e funzionale al risparmio economico, non solo per il materiale recuperato, che potrà assumere un nuovo valore commerciale, ma anche per il notevole risparmio economico che richiede la spesa per gli interventi di manutenzione e controllo.

Principi guida

I principi guida della progettazione per disassemblaggio sono mirati in larga parte alla riduzione del consumo delle materie prime e alla ri-valorizzazione della materia, nonché alla salvaguardia dell’ambiente, e si riassumere in 6 pilastri:
1. recupero dei componenti e dei materiali pericolosi;
2. recupero di parti e componenti riutilizzabili in nuovi prodotti o nuovi impianti (spare-parts);
3. recupero di materiali destinati al riciclo;
4. facile accessibilità a parti o a componenti dell’impianto che sono soggette a operazioni programmate di manutenzione (diagnostica, manutenzione, riparazione)
5. creazione di Hub locali specifici per il ripristino e il ricondizionamento di parti d’impianto e componenti;
6. sviluppo di filiere e mercati di seconda mano certificati

Se i primi tre punti sono la diretta conseguenza (benefica!) dell’applicazione di modelli circolari, rivolti alla riduzione del consumo delle materie prime, i punti 4.5. e 6. sviluppano una visione evoluta e più completa della Circular Economy. Il punto 4. infatti, riveste un’importante punto di partenza nello sviluppo di modelli progettuali circolari, dove una delle priorità è la cosiddetta modularità dei sistemi impiantistici. Il concetto di modularità che definisce un componente all’interno di un più vasto sistema è alla base infatti, di un elevato risparmio economico legato alla gestione dell’impianto. Spesso capita, anche per  impianti di recente progettazione e costruzione, che  l’accessibilità alle diverse parti dell’impianto è resa molto difficoltosa a causa di una progettazione tutta orientata a risolvere il problema produttivo, anziché a facilitarne il bisogno di controllo  – diagnostica, manutenzione, riparazione.
Il punto 5. innesca una nuova frontiera nel recupero e nel ricondizionamento degli impianti,  fatta di Hub, ideati per la decostruzione selettiva e il recupero certificato di strumenti elettronici e componenti elettrici. Come già accade in alcuni paesi dell’Europa, questi Hub di rigenerazione diventano il vero driver per prolungare la vita degli impianti, aprendo a modelli circolari di condivisione delle risorse e riallocazione di parte degli impianti su mercati secondari.
Il punto 6. è legato a doppio filo con il punto 5. e riveste un importante caposaldo nel consolidare l’applicazione dell’Economia Circolare nei mercati commerciali di seconda mano. Oggi siamo infatti ad un punto di svolta riguardo all’utilizzo di  prodotti realizzati a partire da materiali di scarto; il principio della Circular Economy in alcuni mercati, viene infatti rallentato, se non addirittura annullato, dalla sfiducia verso la presunta inefficacia di questi prodotti. Questa barriera percettiva è diventata un ostacolo consistente, che può essere rimosso solo con opportune e mirate certificazioni che ne testino le condizioni d’uso e di sicurezza.

Cosa serve per invertire il paradigma della progettazione industriale verso modelli circolari?

A questa domanda rispondo in modo molto semplice: serve proporre una progettazione alternativa, che tenga conto del fine vita dei materiali utilizzati nella realizzazione  di un impianto industriale. Sembra banale, ma è proprio questo che le società di ingegneria e progettazione dovrebbero proporre ai propri clienti; un nuovo modo di concepire e realizzare gli impianti industriali, che tenga conto del loro fine vita e della facilità degli interventi di manutenzione, e che addirittura, potrebbe diventare uno strumento per compensare l’impronta ambientale causata dall’impianto stesso.

Per innescare questa visione progettuale, serve quindi realizzare, già in fase di sviluppo del progetto una linea guida per il decommissioning in ottica circolare, che tenga conto del fine vita dei materiali e delle componenti dell’impianto. Un addendum progettuale che identifichi, tipologia di materiali utilizzati, filiere di recupero locali o regionali, fasi e strumenti per una decostruzione selettiva sicura col fine di non creare materiali di scarto e impatti ambientali.

Perchè compiere questa scelta?

Facilmente si capisce il beneficio di una tale scelta progettuale. Come indicato prima, applicare l’eco-progettazione anche gli impianti industriali, porta benefici sia di tipo ambientale, sia di tipo economico. Se pensate che oggi,  i costi di gestione di un impianto di medie dimensioni, progettato in modo tradizionale, si aggirano intorno 45% dei costi operativi, va da sé che una progettazione più attenta, anche alla fase di gestione – diagnostica, manutenzione, riparazione – può acquistare  un peso di grande valore sul totale dell’impianto stesso. Di pari importanza al bilancio dei costi di manutenzione, diventa la fase di revamping o decommissioning, una volta che l’impianto ha cessato la sua vita produttiva.

L’articolo come sempre è aperto a commenti; è dallo scambio di idee che nasce l’#innovazione.

cG. 2019©

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