Quando la cellulosa entra nel mondo dell’isolamento
Un materiale naturale che potrebbe non avere applicazione solo nel mondo della carta: l’isolamento elettrico verso una svolta attraverso la cellulosa
Impianti elettrici che diventano green: il mondo delle aziende vira verso la sostenibilità dando slancio all’utilizzo di materiali naturali per soluzioni di origine non fossile volte a sostituire le componenti isolanti.
Un futuro non troppo lontano, a dire il vero: e così la consapevolezza delle risorse e del loro utilizzo muove il mondo dell’innovazione per cercare nuove soluzioni che vadano a sostituire i materiali fossili.
Tra queste, spicca l’uso della cellulosa come materiale naturale ma anche versatile e assolutamente sostenibile: si tratta, infatti di un elemento che potenzialmente può fungere da sostituto per molti materiali sintetici utilizzati, ad esempio, sul fronte dell’impiantistica.
E se recentemente proprio CORDIS, il bollettino dell’Unione Europea, aveva sottolineato il bisogno crescente di “processi di fabbricazione sostenibili ed efficienti nel settore dell’isolamento elettrico europeo ha portato alla ricerca di nuove soluzioni di origine non fossile per i componenti isolanti“, la cellulosa emerge tra le materie naturali utilizzabili per vari motivi.
Prima di tutto, sicuramente, gioca un ruolo importante l’abbondanza della cellulosa tra i composti organici presenti in natura: un materiale forestale rinnovabile utilizzato, al momento, quasi esclusivamente per produrre carta, ma anche tessuti e imballaggi, seppur con altre importanti potenzialità ed applicazioni.
I vantaggi legati all’utilizzo di cellulosa nella fabbricazione di componenti per l’isolamento derivano dall’elevata purezza, dalla resistenza e dalla lunga durata del materiale alla temperatura di esercizio. Tuttavia, la produzione a base di cellulosa comporta i suoi svantaggi: è caratterizzata da un largo impiego di manodopera, consuma molto tempo, risorse ed energia ed è composta da diversi passaggi. Inoltre, il processo di fabbricazione dei componenti per l’isolamento comprende la creazione di centinaia o persino migliaia di stampi per realizzare la molteplicità di componenti richiesti dal mercato.
Stampa 3D e cellulosa
Per questi motivi, ora si pensa all’utilizzo della stampa 3D a base di cellulosa, per eliminare in toto l’esigenza di stampi e, al contempo, riducendo in maniera sensibile il numero dei passaggi di produzione.
In questo contesto si inserisce ”Pilot line based on novel manufacturing technologies for cellulose-based electrical insulation components” (NOVUM), progetto finanziato dall’Unione Europea con l’obiettivo di realizzare una nuova linea pilota per la produzione rapida guidata dalla progettazione di componenti per l’isolamento elettrico a base di cellulosa. La linea pilota potrà così migliorare efficienza, produttività e flessibilità e la sostituzione di operazioni manuali con la fabbricazione automatizzata potrà ridurre sensibilmente il tempo di lavoro fino al 40%, ma anche i rifiuti con tasso al 60%, il consumo energetico al 20% e il costo di produzione fino al 40%.
I materiali in cellulosa sviluppati, inoltre, non contengono additivi petroliferi e sono completamente biocompatibili mentre i materiali termoplastici contengono derivati e polveri di cellulosa e plastificanti biocompatibili. Anche se il contenuto di cellulosa di tali materiali è superiore del 60 % rispetto alle referenze commerciali, le proprietà di resistenza del materiale possono arrivare ad essere addirittura persino migliori. Inoltre, cambiando i componenti nelle formulazioni o i rispettivi rapporti dei diversi componenti, i materiali possono essere personalizzati per soddisfare le esigenze di specifiche applicazioni.
Altro obiettivo è la stampa di schiume in fibra di legno in forme 3D che permette di generare strutture fibrose spesse e voluminose che non collassano all’essiccamento.
