Si chiama BasKer (basalto+ceramico) ed è un nuovo materiale ceramico composito rinforzato con fibra di basalto, utile per tubi di scarico, paracalore, pannelli e porte parafuoco per applicazioni nei settori trasporti, edilizia, aerospazio, militare e sportivo.
A contraddistinguerlo rispetto ad altri materiali tradizionali sono le caratteristiche di leggerezza, coibentazione, resistenza alle alte temperature e al fuoco oltre a sicurezza e sostenibilità (è ottenuto sfruttando rifiuti industriali), ed economicità (grazie a costi di produzione paragonabili a quelli dei compositi polimerici) ed efficienza dovuta alla maggiore leggerezza dei veicoli, con conseguente riduzione di consumi e impatto ambientale.
Claudio Mingazzini | Centro Enea Faenza
«I compositi polimerici sono materiali utili per l’alleggerimento dei veicoli ma non possono essere applicati nelle zone con alte temperature, come quelle vicine al motore a combustione interna o a rischio incendio, come le batterie. Per queste applicazioni, come anche per tubi di scarico e porte antifuoco, l’introduzione di un materiale inorganico rinforzato con basalto rappresenta una soluzione ottimale in grado di garantire alleggerimento, prestazioni e sicurezza. Sebbene il processo di produzione basato sulla pirolisi sia intrinsecamente energivoro, le caratteristiche di questi compositi li rendono in grado di contenere i consumi energetici e incrementare la sicurezza in tutta una serie di applicazioni nei settori trasporti e costruzioni, e ciò fa ben sperare relativamente ad un trasferimento, in breve tempo, alla produzione industriale».
Produzione del BasKer e test funzionali
Il BasKer è stato prodotto a partire da un Prepreg Preceramico, un tipo di semilavorato preimpregnato di polimero, formato e successivamente convertito in ceramica fibrorinforzata grazie a un trattamento termico di pirolisi a 700 gradi C.
Durante i test funzionali, a fronte di una densità inferiore a 2g/cmc e costi di produzione paragonabili, e in prospettiva inferiori, a quelli di un composito polimerico tradizionale, il nuovo materiale ha mantenuto la sua forma con capacità termostrutturale fino a 600-800°C e ha dimostrato resistenza alla fiamma e capacità di isolamento termico fino a 1200°C.
Progetto Por Fesr 2014-2020 e impianti pilota
BasKer è stato sviluppato dal progetto Eee-Cfcc (Evoluzione economicamente ed ecologicamente sostenibile di compositi fibrorinforzati a matrice Ceramica in forma complessa) coordinato dall’Enea, finanziato dalla Regione Emilia-Romagna Por Fesr 2014-2020, cui partecipano anche altri centri di ricerca della Rete dell’Alta Tecnologia dell’Emilia Romagna.
Oltre a BasKer, nell’ambito del progetto sono stati sviluppati impianti pilota per la fabbricazione di semilavorati (prepreg) e componenti, e in particolare una linea pilota di pirolisi e una di pressatura a caldo, per una produzione su larga scala più veloce ed economica rispetto all’autoclave; dimostratori quali paracalore, tubi di scarico e pannelli coibenti resistenti al fuoco.
Fine vita. Grazie al progetto sono stati anche qualificati componenti e sono state gettate le basi per uno studio Lca (Life Cycle Assessement) del processo e delle soluzioni a fine-vita.
