Nuovi strumenti per impianti petrolchimici più resistenti e sicuri

Un terremoto, un’alluvione, ma anche un problema di malfunzionamento industriale: sono diverse le cause che possono danneggiare un impianto petrolchimico o, più in generale, di generazione di potenza. Le conseguenze di tali eventi possono essere pesanti. Si ricordano in questo senso il disastro nell’impianto nucleare di Fukushima nel 2011, ma possono essere menzionati anche i danni provocati dalle inondazioni dello scorso inverno nel Regno Unito.

Alle perdite umane e all’impatto sull’ambiente devono essere aggiunti i danni economici diretti e indiretti provocati dal mancato funzionamento di impianti classificati come critici o strategici. Ogni anno gli incidenti in impianti di questo tipo provocano solo negli Stati Uniti perdite per 52 miliardi di dollari. In questo contesto si deve inoltre tenere in considerazione il crescente rischio generato da fenomeni di terrorismo internazionale che hanno come obiettivo il potenziale sabotaggio delle reti di distribuzione di acqua, gas e altre forniture essenziali per una comunità.

È evidente quindi la crescente necessità di individuare nuove forme di prevenzione del rischio così come tecniche che permettano di incrementare la resilienza degli impianti chimici, petrolchimici e la riduzione delle conseguenze sulle comunità circostanti. A questo obiettivo stanno lavorando i ricercatori impegnati in XP-Resilience, progetto europeo coordinato dall’Università di Trento con il responsabile scientifico Oreste S. Bursi del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica. Il progetto XP-Resilience (Grant number: 721816) ha ottenuto il finanziamento nell’ambito del programma Horizon 2020, in particolare nel pilastro 1- Excellence Science, Marie Skłodowska-Curie Actions-ITN. La Commissione europea erogherà circa 3.4 milioni di euro in 48 mesi, da settembre 2016 ad agosto 2020.

Il progetto è appena stato lanciato nella sede del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica, a Mesiano, mentre nei giorni scorsi il professor Bursi aveva presentato i contenuti di XP-Resilience al primo workshop internazionale sulla resilienza dei sistemi infrastrutturali, organizzato a Torino.

Il progetto si concentra sull’analisi di azioni estreme sugli impianti chimici e petrolchimici e sulla progettazione di misure di prevenzione realizzate mediante l’impiego dei cosiddetti metamateriali; dove per “metamateriale” s’intende un materiale o un dispositivo con caratteristiche in grado di ridurre le vibrazioni di sistemi nei confronti delle azioni sismiche. I ricercatori simuleranno condizioni limite (causate da eventi di diversa origine) su casi-studio reali costituiti da impianti per analizzare gli effetti generati, comprendere quali siano le possibilità di recupero nel tempo e definire così criteri oggettivi per la valutazione della resilienza degli impianti e delle conseguenze sulle comunità limitrofe.

Il coordinatore Oreste Salvatore Bursi descrive gli obiettivi: «Puntiamo a migliorare la capacità di recupero delle comunità attigue agli impianti e ridurre la vulnerabilità degli stessi mediante azioni scientifiche innovative realizzate attraverso la formazione inter/multidisciplinare di nuovi specialisti in grado di: quantificare i rischi a causa di disastri causati da incidenti industriali; lo sviluppo di strategie e tecnologie per la mitigazione del rischio; riconoscere e ridurre la vulnerabilità di impianti chimici e petrolchimici, l’ambiente costruito e le comunità tramite barriere di protezione delle vibrazioni basate sui metamateriali; la definizione di modelli, di standard e normative al fine di aumentare la resilienza alle catastrofi della comunità».

«XP-Resilience – ricorda il professor Bursi – è un progetto di eccellenza sulle tecnologie di nuova concezione. Siamo orgogliosi di aver ottenuto il finanziamento in questo settore, dove la competizione è serrata. Il tasso di successo delle candidature è di circa il 7%».

Riprende: «L’altra caratteristica del progetto è la finalità formativa. L’obiettivo principale è infatti preparare giovani dottorandi con background ingegneristico, fornendo loro nuovi strumenti e competenze, che sappiano unire solide conoscenze sia accademiche sia pratiche, spirito imprenditoriale e la consapevolezza che la sicurezza di un impianto industriale dipende da vari fattori: dalla localizzazione (ad esempio: eviterò di realizzare un nuovo impianto in una zona ad alto rischio sismico), dalla progettazione strutturale (l’architettura di un impianto incide sulla sua capacità di resistenza) e dalla scelta dei materiali per costruirli (l’obiettivo è di impiegare i materiali sia nuovi che esistenti con una nuova concezione progettuale)».

«La terza peculiarità del progetto – conclude – è il metodo innovativo in cui questo progetto è stato articolato. I giovani ricercatori impegnati nel progetto, durante la fase di sviluppo della loro ricerca, saranno in contatto costante sia con il mondo industriale, attraverso periodi da trascorrere in aziende che già si occupano di queste tematiche, sia con l’informazione costante sugli sviluppi del progetto. In particolare, l’attività di disseminazione sarà intensa tramite la produzione scientifica nel settore e la diffusione più generale con iniziative come la Notte dei ricercatori e i social media».

XP-Resilience è un’iniziativa inter/multidisciplinare e intersettoriale, composta da un consorzio europeo (dieci i Paesi coinvolti) di sette partner accademici (le Università di Trento, di Patrasso, del Sannio, di Lubiana, l’Università Tecnica della Silesia, Roma Tre e di Strathclyde), un istituto di scienza applicata (Istituto di Scienze applicate, Rennes) e sette aziende private (Vienna Consulting Engineers; Arcelormittal; Columbian Carbon Europa; IGF Ingenieurgesellschaft; Mostostal Zabre SA; SMARTEC SA; SmithKline Beecham Ltd).