Il Cluster Tecnologico Nazionale della Chimica Verde

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1 Il Cluster Tecnologico Nazionale della Chimica Verde Vision document

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3 Il Cluster Tecnologico Nazionale della Chimica Verde Vision document

4 INDICE 1. IL CLUSTER TECNOLOGICO NAZIONALE DELLA CHIMICA VERDE I pilastri del Cluster Chimica Verde Obiettivi al 2030 del Cluster Chimica Verde RISPONDERE ALLE SFIDE E ALLE OPPORTUNITÀ OFFERTE DALLA BIOECONOMIA: LA STRATEGIA DEL CLUSTER CHIMICA VERDE Stimolare investimenti in nuove tecnologie per mantenere l Italia e l Europa in posizione di leadership nel campo dei prodotti ad alto valore aggiunto Innovazione come volano per la crescita Aumentare la competitività e la sostenibilità ambientale dei prodotti biobased Promuovere una solida bioeconomia in Italia attraverso un approccio di filiera integrata Il valore aggiunto e le ricadute di un azione sistemica a livello nazionale 18

5 3. TEMATICHE PRIORITARIE DI RICERCA E INNOVAZIONE AFFRONTATE DAL CLUSTER ANALISI SOCIO-ECONOMICA DELL IMPATTO ATTESO DEL CLUSTER Ridurre l impatto sull ambiente e mitigare il cambiamento climatico Incentivare la competitività regionale 25 ANNEX: ALLINEAMENTO CON LE POLITICHE COMUNITARIE IN MATERIA DI BIOECONOMIA La strategia della Commissione Europea per la Bioeconomia Sinergie tra finalità del Cluster e politiche comunitarie in materia di Bioeconomia: Orizzonte Politiche territoriali sinergiche con le strategie nazionali ed europee 31

6 1. Il Cluster Tecnologico Nazionale della ChimicaVerde 04

7 In linea con i più recenti indirizzi della Commissione Europea in materia di bioeconomia, il Cluster Tecnologico Nazionale della Chimica Verde SPRING Sustainable Processes and Resources for Innovation and National Growth - si pone l obiettivo di incoraggiare lo sviluppo delle bioindustrie in Italia attraverso un approccio olistico all innovazione, volto a rilanciare la chimica italiana sotto il segno della sostenibilità ambientale, sociale ed economica. In particolare, il Cluster SPRING intende favorire la transizione da un economia di prodotto ad un economia di sistema, partendo dalla valorizzazione del territorio e dalla collaborazione dei diversi interlocutori pubblici e privati. L obiettivo è massimizzare gli impatti di ricerca e innovazione rispondendo alle sfide del pianeta in modo concertato e canalizzando risorse verso obiettivi comuni. Il Cluster nasce per iniziativa di tre importanti realtà industriali e di Federchimica, che rappresenta l intera industria chimica italiana e la sua vocazione alla sostenibilità e all innovazione. Le tre realtà industriali promotrici, Biochemtex, Novamont e Versalis, sono imprese ampiamente impegnate nello sviluppo di prodotti ad alto valore aggiunto, partendo da biomasse di varia natura e mediante l applicazione di processi industriali fortemente innovativi. I soggetti aderenti al Cluster, formalmente costituito come Associazione senza scopo di lucro, sono tutte realtà che a diverso titolo operano nel campo della bioeconomia e che rappresentano l eccellenza italiana e l intera filiera della chimica verde, dal mondo agricolo al prodotto finale, garantendo un approccio multisettoriale e multilivello per perseguire gli obiettivi del Cluster di breve, medio e lungo periodo. Al Cluster aderiscono grandi player industriali, PMI, associazioni, università, centri di ricerca, fondazioni, Poli di innovazione regionali e numerosi altri soggetti attivi nella promozione dell innovazione e nel trasferimento tecnologico. PERCHé SPRING? L acronimo SPRING richiama i concetti di Primavera, Sorgente, Molla: il Cluster vuole infatti essere uno stimolo per l innovazione sostenibile, una molla per lo sviluppo e per una crescita sistemica fondata sulla bioeconomia. Un iniziativa che si evolve in costante dialogo con gli attori del territorio, nel rispetto della biodiversità locale. 05

8 1.1 I pilastri del Cluster Chimica Verde Le azioni del Cluster si pongono in linea di continuità con gli orientamenti comunitari e nazionali in materia di bioeconomia e competitività regionale e si articolano su quattro pilastri principali. Risorse rinnovabili come materie prime L utilizzo di risorse rinnovabili e di scarti e la contestuale creazione di filiere agricole sono due temi che guardano all integrazione a monte ed a valle delle bioraffinerie. Una parte importante degli sforzi del Cluster è volta alla determinazione a livello locale delle specie più idonee, quali scarti o colture dedicate, per essere utilizzate in processi di bioraffineria, con l obiettivo di agire in sinergia con gli ecosistemi e le biodiversità locali e promuovere un uso a cascata della biomassa (ovvero, estraendo dalle risorse rinnovabili tutto il loro valore, a partire dalle componenti alimentari food e feed -, passando per la produzione di materiali ed infine recuperando il contenuto energetico dai prodotti giunti al termine del loro ciclo di vita). Il Cluster si propone inoltre di incentivare la costruzione di nuove filiere con il mondo agricolo, volte a valorizzare le risorse del territorio ed ottimizzare l utilizzo di terreni marginali e/o contaminati, con possibili effetti positivi sullo sviluppo economico in aree rurali, sul risanamento ambientale e sul riassetto idrogeologico. Per raggiungere tali scopi, è fondamentale l attiva partecipazione del mondo agricolo ed il suo coinvolgimento in partnership strategiche, nonché il coordinamento con le politiche agricole territoriali a livello nazionale e regionale. 06

9 Bioraffinerie Le bioraffinerie promosse dal Cluster applicano tecnologie altamente innovative per ottenere prodotti ad alto valore aggiunto quali i biochemicals e i biomateriali. Esse rappresentano un opportunità per affermare un nuovo modello socio economico e culturale, prima ancora che industriale. Altra linea di intervento prioritaria è quindi lo sviluppo e l ottimizzazione di tecnologie innovative e di processi efficienti attraverso attività di Ricerca&Sviluppo e scale up volte a favorire la costruzione di impianti pilota e dimostratori. Lo sviluppo delle bioraffinerie è legato alla realizzazione di impianti di dimensioni minori rispetto a quelli della petrolchimica convenzionale, permettendo un integrazione sinergica nel territorio e una maggiore flessibilità del sistema produttivo. Il Cluster, in quest ottica, si pone come propulsore di un approccio volto ad incentivare la diffusione delle bioraffinerie nelle diverse regioni italiane e la riconversione delle aree industriali in crisi o dismesse, permettendo di creare nuova occupazione e di portare vantaggi ambientali significativi per i territori limitrofi. L integrazione con le specificità locali consente inoltre di gestire in modo ottimale la sostenibilità del sistema, specie per quanto riguarda l accesso alle forniture di biomasse primarie, sulle quali i costi e l impatto ambientale del trasporto hanno particolare rilevanza. Prodotti biobased Le attività di Ricerca&Sviluppo e di dimostrazione si basano su un approccio fortemente market-driven. Rientrano pertanto tra le priorità del Cluster lo sviluppo e la promozione di nuovi prodotti biobased (ottenuti totalmente o parzialmente da materiali di origine rinnovabile), a basso impatto ambientale e con benefici anche dal punto di vista sociale ed economico. Framework di supporto alle attività di R&S Il nostro Paese è oggi già impegnato in progetti di riconversione di siti industriali in crisi in bioraffinerie per l ottenimento di bioprodotti e biochemicals da fonti rinnovabili, con ricadute positive dal lato occupazionale, ambientale, di redditività e di integrazione con i prodotti della chimica tradizionale per una loro maggiore specializzazione e competitività. Il Cluster si inserisce in questo contesto prefiggendosi di essere il propulsore della crescita economica sostenibile dei territori e dell intero sistema economico nazionale nel settore della bioeconomia. È dunque prevista l attuazione di specifiche azioni di supporto alle attività di Ricerca & Sviluppo, al fine di contribuire alla crescita degli investimenti in tecnologie innovative e in nuovi impianti dimostratori e di stimolare la bioeconomia a livello nazionale e regionale. Il Cluster, visto il forte legame con le Regioni, si pone inoltre l obiettivo di favorire e incentivare il potenziale delle aree locali per sviluppare una bioeconomia capace di valorizzare le potenzialità intrinseche dei territori. 07

10 1.2 Obiettivi al 2030 del Cluster Chimica Verde Contribuire alla definizione di policies Massimizzare le potenzialità intrasettoriali del Cluster attraverso il coinvolgimento su tematiche ad hoc del Ministero dello Sviluppo Economico, del Ministero dell Ambiente, del Ministero delle Politiche Agricole e del Ministero per la Coesione Territoriale, in stretto coordinamento con il Ministero dell Università e della Ricerca Favorire il posizionamento del Cluster a livello comunitario come referente nazionale sulle tematiche connesse alla strategia europea sulla Bioeconomia e sul portafoglio di politiche di interesse per le industrie biobased, al fine di accelerare la creazione di una massa critica italiana sulle tematiche presso le istituzioni UE Definire una roadmap nazionale per favorire lo sviluppo della chimica da risorse rinnovabili in Italia, corredata da analisi volte ad identificare provvedimenti ed iniziative chiave per permettere la crescita delle attività di Ricerca & Sviluppo nel settore biobased da trasmettere al Governo Coinvolgere le Regioni nella programmazione , con focalizzazione su fondi strutturali, Smart Specialisation Strategies, piani di sviluppo rurale 08

11 Sviluppare nuovi modelli di innovazione e di filiera Mappatura, attraverso la messa a punto di metodologie condivise, delle caratteristiche specifiche delle biomasse/tecnologie/attori della filiera sui vari territori e definizione delle filiere chiave volte a favorire un consolidamento del settore della chimica verde in Italia Identificazione delle aree regionali con maggior potenziale di sviluppo della bioeconomia al fine di massimizzare le opportunità offerte dai territori e dalle aree locali Identificazione di siti problematici/in crisi in diversi territori italiani, nonché delle materie prime specifiche e delle tecnologie trainanti che favoriscano una loro conversione ed una reindustrializzazione a livello locale, per generare casi studio replicabili in contesti con difficoltà e problematiche similari Catalizzare casi studio e sviluppare nuove tecnologie Realizzare casi studio su alcuni settori specifici, nei quali i territori diventano laboratori per utilizzo di prodotti innovativi in settori di pubblico interesse (dall agricoltura con utilizzo di materiali innovativi, e.g. erbicidi da fonte rinnovabile, alla gestione della fine ciclo vita, incoraggiando le raccolte differenziate) Creare delle linee guida sul settore sulla base dei risultati dei Progetti di R&S, per far emergere parametri critici, fattori chiave di successo, buone pratiche e massimizzare possibilità di cross fertilisation con realtà intra ed extra UE Realizzare un Impact Assessment su risultati e ricadute dei progetti in termini di sviluppo industriale ed opportunità di diffusione Formare e informare Organizzazione periodica di momenti di informazione e formazione per funzionari dell amministrazione pubblica in un ottica trasversale di filiera, al fine di creare cultura sui benefici derivanti dall uso dei prodotti biobased e sulle realtà esistenti a livello nazionale con relativa capacità di innovazione e di nuova occupazione Formazione e borse di studio e orientamento dei percorsi di istruzione direttamente collegati ai Progetti di R&S, al fine di massimizzare una sinergia tra mondo accademico e industriale e creare figure professionali capaci di coniugare le esigenze canalizzate dai diversi attori chiave Azioni di divulgazione scientifica, anche attraverso attività di comunicazione e disseminazione ad alta interattività, per coinvolgere le nuove generazioni e stimolare la creatività dei ricercatori e manager del futuro Azioni di divulgazione delle azioni e dei risultati conseguiti dal Cluster e dai suoi aderenti, con creazione di momenti di condivisione con altri Cluster intra ed extra UE su tematiche affini 09

12 2. Rispondere alle sfide e alle opportunità offerte dalla bioeconomia: la strategia del Cluster Chimica Verde 10

13 L economia europea e globale dipendono ampiamente da risorse fossili che rappresentano fonti di carbonio e di energia, e che le rendono sempre più vulnerabile all impoverimento e all instabilità delle forniture e alla volatilità del mercato. Inoltre, poiché le fonti fossili avranno comunque un peso importante anche a medio termine, una logica di sviluppo sostenibile richiede che di esse ne sia assicurata una congrua disponibilità alle generazioni future. Attraverso la bioeconomia, declinata in bioraffinerie che utilizzano risorse rinnovabili di origine agricola - quali scarti o colture dedicate non in competizione con il comparto food - sarà possibile riportare sul territorio italiano ed europeo la produzione di materie prime e sviluppare una chimica verde in sinergia con la chimica tradizionale, contribuendo a diminuire la forte dipendenza dalle importazioni e premiando la qualità ambientale. Il Cluster si pone l obiettivo di stimolare la crescita di una solida bioeconomia in Italia promuovendo lo sviluppo di prodotti e di processi innovativi capaci di permettere al Paese ed all Europa di giocare un ruolo di primo piano nello scenario competitivo globale. L interazione tra imprese, università, centri di ricerca, istituzioni e mondo agricolo è la premessa per creare nuove filiere locali, potenziare quelle esistenti e canalizzare risorse e attività verso obiettivi comuni, al fine di massimizzare l impatto positivo di attività di ricerca ed innovazione, diminuendo gli alti rischi connessi allo sviluppo di nuove tecnologie d avanguardia e velocizzando il time to market di nuove tecnologie e di prodotti innovativi. 11

14 2.1 Stimolare investimenti in nuove tecnologie per mantenere l Italia e l Europa in posizione di leadership nel campo dei prodotti ad alto valore aggiunto A livello globale, Paesi come gli Stati Uniti, il Brasile e la Cina hanno messo in atto strumenti volti a incentivare fortemente la costruzione di bioraffinerie ed impianti pilota, con l obiettivo di consolidare una forte crescita del settore biobased ed attrarre investimenti. In Europa, dove non esistono strumenti di supporto coordinati, si assiste quindi sempre più ad un rischio di migrazione di ingenti investimenti verso aree emergenti, con il rischio di non capitalizzare le forti competenze delle imprese europee (tra cui spiccano quelle italiane) nel campo della ricerca e innovazione del settore biobased, e di perdere anche l opportunità offerta dalla bioeconomia per riconvertire siti manifatturieri in crisi attraverso virtuosi processi di reindustrializzazione. Questo scenario globale, unito alla situazione di crisi del settore della chimica tradizionale in Europa, offre un opportunità chiave per focalizzare risorse ed investimenti nel settore dei bioprodotti ad alto valore aggiunto e delle tecnologie avanzate che utilizzano fonti rinnovabili (biomasse), nonché per trovare soluzioni di sistema a specifici problemi ambientali. In questo ambito il Cluster rappresenta l occasione per velocizzare e potenziare la transizione dell Italia verso un modello di sviluppo più sostenibile, volto a favorire la riconversione di impianti oggi non competitivi ed abbandonati in bioraffinerie, con l obiettivo di valorizzare risorse umane e know how e riorientare obiettivi di sviluppo industriale verso comparti/segmenti che permettano al Paese di affrontare la competizione globale. 12

15 2.2 Innovazione come volano per la crescita L importante impegno già in corso da parte di alcuni grandi player aderenti al Cluster, testimoniato da significativi investimenti in ricerca e dalla costruzione di nuovi dimostratori e impianti industriali, pone le basi affinché il Cluster possa giocare un proprio ruolo nel rilancio del comparto della chimica e può far prefigurare la rivitalizzazione di tanti siti produttivi attualmente in grande difficoltà, declinando un modello di bioeconomia lungimirante in grado di coinvolgere il territorio in un processo di innovazione che riporti in Italia la produzione di materie prime a costi competitivi e con benefici ambientali e sociali. Questo tessuto di imprese, con le loro competenze e il loro radicamento, costituisce il cuore dell attuale sistema industriale italiano della bioeconomia, e il fondamento di suoi ulteriori sviluppi in termini di innovazione e sostenibilità. Il Cluster si propone di potenziare e convogliare gli sforzi in atto sotto un cappello comune, al fine di ridurre la frammentazione e massimizzare le opportunità di cross fertilisation e spill over tra diversi stakeholders. Sfide comuni ed intrasettoriali, quali la creazione di nuove filiere e la loro sostenibilità economica ed ambientale e l individuazione di aree di ricerca ed innovazione nevralgiche per lo sviluppo ed il potenziamento delle attività in corso, devono essere affrontate in modo coordinato al fine di velocizzare il raggiungimento di risultati. 13

16 2.3 Aumentare la competitività e la sostenibilità ambientale dei prodotti biobased Una delle sfide maggiori nel campo dei prodotti biobased è quella di definire processi di produzione economicamente ed ambientalmente sostenibili, capaci di generare prodotti aventi una diffusione tale da giustificare gli ingenti investimenti e sforzi di ricerca e innovazione. Le principali aree di interesse del Cluster sono quindi le seguenti: utilizzo di colture dedicate, di residui agricoli e scarti agro industriali e sottoprodotti di processo al fine di produrre bioprodotti ed aumentare l ecocompatibilità del sistema agro industriale; pianificazione territoriale finalizzata al ripristino della fertilità degli ambienti degradati e/o contaminati e ricerca sulla gestione sostenibile ed ecocompatibile degli agro ecosistemi, per la produzione di biomasse e la valorizzazione delle biomasse di scarto e compostate, producendo opportunità di reddito integrativo per il mondo agricolo; promozione dello sviluppo di nuovi processi e tecnologie per permettere la diffusione di bioprodotti con performances ambientali e di utilizzo di alto livello. 2.4 Promuovere una solida bioeconomia in Italia attraverso un approccio di filiera integrata Lo sviluppo della bioeconomia richiede la collaborazione motivata di tutti i portatori di interessi: cittadini e consumatori, università e ricerca, produttori e fornitori delle biomasse, industria dei prodotti biobased, utilizzatori, industriali e non, dei prodotti finali, istituzioni locali, nazionali ed europee. 14

17 Questo deve spingere ad adottare modalità di concertazione che possano rendere più efficace il rapporto tra i diversi attori, ed attività di comunicazione che promuovano non solo una cultura e un livello di conoscenza adeguati, ma anche la coscienza dell accettabilità e della sostenibilità sociale dei prodotti chimici da fonte rinnovabile. Il Cluster si propone di diventare un interlocutore di riferimento per le istituzioni locali, nazionali ed europee nel settore della chimica verde, contribuendo a definire la messa in atto di una politica nazionale sulla bioeconomia e a veicolarla in ambito europeo. L obiettivo strategico del Cluster, condiviso da tutti i soggetti aderenti, trae origine dai più recenti indirizzi comunitari in ambito bioeconomia. Cogliere appieno il potenziale offerto dalla Bioeconomia implica un azione rapida e concertata da parte di tutti gli attori coinvolti, eliminando il divario tra la fattibilità scientifica e l applicazione industriale e dando vita ad una cooperazione strategica tra settori differenti. Il Cluster adotta pertanto un approccio integrato di filiera, promuovendo percorsi di innovazione sostenibile e coinvolgendo il mondo agricolo, la chimica, gli istituti di ricerca ed università, le scuole e le istituzioni locali tutte, travalicando i confini delle discipline in una logica sistemica. Tale approccio integrato sarà focalizzato sui seguenti temi nevralgici: Incentivare un approvvigionamento sostenibile di risorse rinnovabili: sostenibilità ed accesso alla biomassa come materia prima nel rispetto delle risorse locali, aumento della produttività e dell output, ottimizzazione dei processi di logistica ed approvvigionamento della biomassa in prossimità di bioraffinerie Ottimizzare e massimizzare l efficienza dei processi nelle bioraffinerie: ottimizzazione dei processi attraverso attività di Ricerca&Sviluppo combinate con la costruzione di dimostratori ed impianti pilota per ridurre il time to market di nuovi bioprodotti innovativi Sviluppo di processi innovativi e prodotti ad alto valore aggiunto: far fronte alla crescente domanda di bioprodotti sia in sostituzione di materiali e chemicals di base sia per sviluppare materiali ad elevate performances. Promuovere la creazione di nuovi prodotti ed applicazioni attraverso lo sviluppo di tecnologie avanzate in grado di utilizzare biomasse. Promozione di un adeguato framework di supporto alle attività di R&S, al fine di contribuire alla crescita degli investimenti in tecnologie innovative e di nuovi impianti dimostratori e di stimolare la bioeconomia a livello nazionale e regionale, favorendo al crescita del settore biobased e valorizzando le potenzialità intrinseche dei territori. 15

18 Di conseguenza, il Cluster della Chimica Verde, nella programmazione generale nel medio lungo periodo, si propone di: dare vita nel settore della bioeconomia ad una realtà di eccellenza con un profilo internazionale; sostenere un interazione continuativa tra gli aggregati ed eventuali soggetti esterni al fine di far emergere e supportare la pianificazione/realizzazione di progetti strategici innovativi e di significativo impatto tecnologico per il comparto della chimica verde ; rilanciare la creazione di partnership pubblico private per la realizzazione di importanti progetti di ricerca innovativi nazionali, ma con valenza internazionale; promuovere la sperimentazione/dimostrazione di prototipi e impianti pilota di produzione di biochemicals e biomateriali per la validazione della ricerca su scala industriale; incoraggiare processi di integrazione sinergica tra i seguenti settori: chimico, ingegneristico di progettazione, agroalimentare, agricolo e della gestione dei rifiuti. 16

19 Il raggiungimento di tali obiettivi di medio lungo periodo passa attraverso azioni, quali: il supporto ad operatori privati e pubblici nell individuazione di progetti che abbiano come finalità la realizzazione di impianti pilota e dimostratori volti a ottimizzare i processi delle bioraffinerie; la partecipazione ad iniziative in ambito internazionale, in collaborazione con cluster ed altri soggetti focalizzati sui prodotti biobased, al fine di massimizzare opportunità di cross fertilisation; l organizzazione continuativa di tavoli di lavoro e workshop su tematiche chiave per il comparto, volti a creare un dialogo continuativo e scambio di know-how tra istituzioni, industria, centri di ricerca ed università; la partecipazione all implementazione di iniziative regionali (es. poli di innovazione, aggregazioni pubblico private nelle aree Convergenza) considerate strategiche per la diffusione dell innovazione tecnologica nel settore della bioeconomia; la promozione del trasferimento tecnologico nel settore della bioeconomia dedicato a prodotti ad alto valore aggiunto; la promozione di politiche territoriali e strumenti di stimolo alle attività di Ricerca & Sviluppo nel settore dei prodotti biobased, per assicurare l allineamento dei progetti portati avanti dal Cluster con le politiche europee e nazionali in materia di bioeconomia; la promozione di specifiche attività di supporto a PMI e start-up innovative, al fine di favorire la loro intrinseca capacità di adattarsi velocemente all ambiente esterno e di rispondere con innovazioni d avanguardia. 17

20 2.5 Il valore aggiunto e le ricadute di un azione sistemica a livello nazionale Il Cluster SPRING annovera diverse tipologie di soggetti aderenti: grandi imprese leader del settore, numerose PMI, centri di ricerca e di trasferimento tecnologico, università, associazioni, fondazioni, agenzie di sviluppo, poli di innovazione, etc. Il coinvolgimento di istituzioni regionali, di realtà industriali, di istituti e centri di ricerca e del mondo agricolo dimostra come l agire sotto un cappello comune sia di interesse prioritario per numerosi stakeholders, poiché permette di aggregare e collegare tra loro diversi settori per raggiungere insieme ambiziosi obiettivi strategici. Azioni frammentarie non avrebbero infatti la possibilità di impatto che un azione sistemica, come quella che il Cluster si prefigura di promuovere, potrà avere per lo sviluppo di una solida bioeconomia in Italia. La mission del Cluster è quindi di fungere da catalizzatore di competenze e interessi pubblici e privati per favorire e sostenere lo sviluppo di progetti di collaborazione tra imprese e organismi di ricerca, al fine di sperimentare e verificare l applicabilità di tecnologie nuove o innovative per la realizzazione di prodotti ad alto valore aggiunto. 18

21 Attraverso il perseguimento degli obiettivi del Cluster, sono prevedibili le seguenti ricadute positive per le filiere e per il territorio nazionale nel suo complesso: incremento delle attività di ricerca industriale nelle regioni interessate; attrazione di investimenti in attività di Ricerca&Sviluppo; attrazione di nuove imprese; spin off da attività di ricerca; miglioramento delle infrastrutture e delle strutture per la ricerca; formazione di figure professionali ad alta specializzazione, a sostegno dei settori produttivi e del territorio; crescita competitiva delle imprese, soprattutto di piccole e medie dimensioni; sviluppo di nuovi prodotti biobased; stimolo alle imprese a mettere in atto una riconversione utile a superare la fase di stagnazione dell attuale congiuntura economica; aumento dell occupazione, diretta ed indiretta, legata allo sviluppo dei biomateriali; nuove opportunità di rilancio dell economia agricola (ad es. valorizzazione delle aree marginali) per la coltivazione di biomasse; crescita in termini di know-how dei partner impegnati nell attuazione dei progetti di ricerca; ricadute generate dalle applicazioni delle soluzioni tecnologiche sviluppate dai progetti sia in termini di nuovi prodotti/processi che in termini di miglioramento delle performances; ricadute economiche sul territorio in termini di sviluppo dei settori interessati dalle innovazioni proposte (tecnologie di nuova generazione per la produzione di biochemicals e biomateriali); alto grado di trasferibilità dei risultati; replicabilità degli interventi messi a punto in altre aree europee. 19

22 3. Tematiche prioritarie di ricerca e innovazione 20

23 I pilastri su cui vertono le attività di Ricerca e Innovazione attinenti ai temi di interesse del Cluster rispecchiano l approccio di filiera integrata (da biomassa a prodotto finale). Incentivare l approvvigionamento sostenibile di biomassa Le attività sono focalizzate sull utilizzo di coltivazioni dedicate a basso impatto in terreni marginali, residui agricoli, scarti agro industriali e sottoprodotti di processo al fine di produrre bioprodotti, aumentando al contempo l ecocompatibilità del sistema agro industriale. Particolare attenzione è inoltre posta sulla pianificazione territoriale finalizzata al ripristino della fertilità degli ambienti degradati e/o contaminati, incentivando processi di soil remediation attraverso colture dedicate, e sulla ricerca sulla gestione sostenibile ed ecocompatibile degli agro ecosistemi, per la produzione e la valorizzazione delle biomasse (anche quelle di scarto e compostate), producendo opportunità di reddito integrativo per il mondo agricolo. 21

24 Bioraffinerie: ottimizzazione dei processi Il Cluster vede nella costruzione di bioraffinerie basate su un uso a cascata della biomassa un opportunità per affermare un nuovo modello socio economico e culturale, prima ancora che industriale, dando una corretta priorità all uso delle biomasse, nel rispetto della biodiversità locale e delle colture alimentari. Particolare attenzione è prestata sia allo sviluppo di nuovi processi sostenibili di trasformazione delle biomasse, sia all ottimizzazione dei processi di conversione primaria al fine di utilizzare la biomassa in modo efficiente, minimizzando gli scarti e facilitando il recupero di nutrienti e proteine destinate al comparto feed e food. Altra area prioritaria sono processi di conversione secondaria al fine di valorizzare la trasformazione di componenti biobased in prodotti ad alto valore aggiunto come platform chemicals ed intermedi. In questo ambito le attività riguardano, inoltre, la messa a punto di processi efficienti dal punto di vista economico e dal punto di vista della gestione delle risorse e a ridotto impatto ambientale (minimizzazione dell uso di acqua e di energia, etc.). A livello tecnologico, molte aree di miglioramento sono perseguibili, come per esempio nello sfruttamento della catalisi convenzionale, verso processi di sintesi più selettivi e capaci di risparmiare più energia. Anche l estrazione e purificazione di molecole e polimeri contenuti in alcuni tipi di colture può dare origine a prodotti e applicazioni ad alto valore aggiunto. Un ulteriore frontiera è rappresentata dalle ricerche biotecnologiche sull ingegneria del metabolismo microbico, che emerge come tecnologia abilitante dei progressi della chimica nel XXI secolo. Il potenziale dei microrganismi ad essere sfruttati per la produzione di sostanze chimiche è enorme, e la capacità di indagine a livello genomico e metabolico aprono la possibilità di un utilizzo ancora più efficiente delle risorse rinnovabili. Supporto alle attività di Ricerca & Sviluppo Il Cluster, incentrato su un approccio market-driven all innovazione, si propone di supportare e stimolare le attività di Ricerca & Sviluppo per la realizzazione di nuovi bioprodotti e di agire come catalizzatore per processi di crescita virtuosa in Italia. In questo ambito, l Associazione agisce nei confronti delle istituzioni per portare avanti le tematiche chiave della bioeconomia, in particolare all interno delle politiche di sostegno della ricerca, e per la messa a punto di una strategia nazionale sulla bioeconomia. Il Cluster si focalizza inoltre sulla promozione di nuovi prodotti biobased (biochemicals, biomateriali) che presentino almeno lo stesso livello di prestazioni delle loro controparti di origine fossile, ma che siano caratterizzati da un impatto ambientale sensibilmente minore e siano in grado di generare benefici anche dal punto di vista sociale ed economico. 22

25 4. Analisi socio-economica dell impatto atteso del cluster 23

26 4.1 Ridurre l impatto sull ambiente e mitigare il cambiamento climatico Le filiere integrate devono basarsi sulla produzione sostenibile di biomasse e su processi di bioraffineria a basso impatto ambientale, agendo in sinergia con la biodiversità e gli ecosistemi. In termini di impiego, i prodotti biobased permettono evidenti riduzioni di emissioni di gas clima-alteranti se confrontati con gli omologhi prodotti ottenuti da fonti fossili e possono comportare vantaggi diretti sul terreno migliorandone la fertilità ed eliminando possibili fonti di inquinamento (ad esempio con l uso dei biolubrificanti). Inoltre, nel caso di biomateriali biodegradabili e compostabili, l utilizzo può essere di stimolo a pratiche di raccolta differenziata volte a valorizzare la frazione organica, che viene trasformata in compost e usato a sua volta come fertilizzante naturale. I bioprodotti e le bioraffinerie hanno inoltre un ruolo chiave nel contribuire alla mitigazione del cambiamento climatico poiché utilizzano in modo efficiente le risorse, contemplando un approccio a cascata della biomassa ed agendo in sinergia con gli ecosistemi e le biodiversità locali. A titolo d esempio, alcuni tipi di materiali biobased, usati come biofiller per i pneumatici sono in grado di ridurre la resistenza al rotolamento del 30% ed i consumi di carburante e le emissioni di CO 2 del 5% (cfr. European Commission DG Environment, LIFE and resource efficiency: Decoupling growth from resource use, May 2011). Le biotecnologie industriali costituiscono inoltre un importante gruppo di processi di conversione altamente efficienti, con elevato potenziale di mitigazione climatica, stimabile in un valore compreso tra 1 e 2,5 miliardi di tonnellate di ridotte emissioni in termini di CO 2 equivalente per anno con scadenza al 2030 (cfr. WWF Industrial Biotechnology: More than green fuel in a dirty economy, 2009). 24

27 I fattori generali da valutare riguardo alle opportunità che la chimica da fonti rinnovabili offre in termini di riduzione dell impatto ambientale e di mitigazione del cambiamento climatico, mutuabili dai diversi documenti che l Unione Europea ha prodotto in materia di bioeconomia, sono: uso di risorse rinnovabili potenziale riduzione dei gas serra ciclo produttivo più sostenibile potenzialità di riuso e riciclo miglior profilo tossicologico, ecotossicologico e di impatto ambientale miglioramento della qualità della frazione organica del rifiuto e, di conseguenza, del compost supporto allo sviluppo rurale incremento della competitività industriale grazie a prodotti eco-efficienti basati su biomasse innovazione diffusa su tutta la catena del valore 4.2 Incentivare la competitività regionale Le bioraffinerie attualmente in costruzione in diverse regioni italiane e in Europa sono spesso situate in prossimità di zone fortemente colpite dalla crisi, offrendo l occasione per avviare virtuosi percorsi di riconversione di siti dismessi perché non competitivi. Si tratta di percorsi atti a favorire una crescita locale attraverso l innovazione e a fornire opportunità di impiego considerevoli. Questi processi risultano quindi essere uno strumento fondamentale per rinvigorire la competitività locale e regionale, facendo in modo che nuovi impianti e le connesse opportunità di crescita e di creazione di posti di lavoro avvengano in Europa, in Italia e non altrove. Fin dalle fasi iniziali, numerose Regioni italiane hanno manifestato il proprio sostegno al Cluster ed ai suoi obiettivi. Con le Regioni che da tempo avevano già introdotto nei propri documenti di programmazione azioni volte alla promozione della chimica verde è stato in particolare condotto un dialogo volto alla definizione di una strategia comune Cluster/amministrazione regionale. Un dialogo che ha portato alla sottoscrizione di diverse lettere di intenti da parte di tali Regioni, che hanno così manifestato il proprio interesse a sostenere, anche finanziariamente, attività complementari e/o funzionali allo sviluppo e valorizzazione del Cluster. 25

28 Annex: allineamento con le politiche comunitarie in materia di bioeconomia 26

29 1. La strategia della Commissione Europea per la Bioeconomia La Commissione Europea ha lanciato il 13 Febbraio 2012 la prima strategia dedicata alla Bioeconomia: Innovating for Sustainable Growth: A Bioeconomy for Europe (COM(2012) 60 final). Il peso economico del settore della Bioeconomia viene stimato dalla UE con un fatturato di circa miliardi di euro ed oltre 22 milioni di persone impiegate, che rappresentano il 9% dell occupazione complessiva della Comunità Europea. Viene inoltre stimato che per ogni euro investito in ricerca e innovazione nella Bioeconomia, con adeguate politiche di sostegno a livello nazionale ed europeo, la ricaduta in valore aggiunto nei settori di comparti come quello dei prodotti biobased sarà pari a dieci euro entro il In base a tale strategia, per mantenere la propria competitività l Unione Europea dovrà trasformarsi in una società caratterizzata da basse emissioni di carbonio, nella quale la crescita sostenibile e la competitività stessa siano alimentate sinergicamente da industrie che usano in modo efficiente le risorse e dal ricorso a prodotti biobased e a bioenergia. La Bioeconomia sta quindi diventando un campo su cui si stanno confrontando i principali Paesi europei attraverso politiche industriali miranti a creare eccellenze nazionali, in modo da cogliere pienamente sia gli orientamenti del mercato verso la sostenibilità, sia le opportunità derivanti dal quadro di azioni comunitarie finalizzato ad un utilizzo più efficiente delle risorse. L industria chimica è fortemente coinvolta nella ricerca di soluzioni alle grandi sfide della nostra società, tra le quali la gestione delle risorse: la diversificazione delle fonti gioca un ruolo rilevante, anche se il petrolio è destinato a rimanere a lungo la risorsa prevalente. La vera soluzione risiede allora nello sviluppo di processi che permettano un utilizzo più efficiente delle risorse: in questo contesto la chimica offre un contributo fondamentale nel migliorare sia la propria performance, sia quella dei settori utilizzatori. La Strategia della Commissione Europea sulla Bioeconomia individua diverse azioni prioritarie al fine di favorire la crescita del settore biobased, incoraggiando tra queste la declinazione del documento in strategie nazionali da parte degli Stati Membri, al fine di avere un ambiente legislativo omogeneo capace di garantire una crescita del settore a livello europeo. In questo contesto, il Cluster Chimica Verde rappresenta lo strumento attraverso il quale i soggetti aderenti si propongono di contribuire ad attuare tale strategia a livello nazionale italiano. Aggregando una molteplicità di soggetti, sia pubblici che privati, attivi nel campo dell innovazione, il Cluster intende promuovere una linea di azioni ed interventi coerente con le agende strategiche dell UE, sia dal punto di vista delle priorità di Ricerca e Innovazione che dal punto di vista delle politiche territoriali. 27

30 L azione del Cluster si pone inoltre in linea di continuità con altre iniziative legislative che la Commissione Europea ha intrapreso negli ultimi anni per incentivare in maniera netta lo sviluppo della cosiddetta chimica verde e delle industrie biobased. Ad esempio, fin dal 2007 i prodotti biobased sono stati individuati come uno dei sei mercati guida (lead markets) nell ambito della Lead Market Initiative della Commissione Europea, che aveva come obiettivo l individuazione di misure di supporto alla domanda per settori innovativi capaci di rafforzare la competitività europea e di rispondere al contempo alle sfide sociali che il pianeta sta affrontando. Anche la più recente strategia Europa 2020 auspica lo sviluppo della bioeconomia in quanto elemento chiave per consentire una crescita intelligente e sostenibile in Europa. Per poter far fronte al continuo aumento della popolazione mondiale, al rapido esaurimento di molte risorse, alle sempre maggiori pressioni sull ambiente e ai cambiamenti climatici, l Europa ha scelto di optare per un approccio radicalmente diverso nei confronti di produzione, consumo, trasformazione, stoccaggio, riciclaggio e smaltimento delle risorse biologiche. I progressi della ricerca e dell innovazione nel campo della bioeconomia consentiranno all Europa di migliorare la gestione delle sue risorse rinnovabili e di aprire mercati nuovi e diversificati per prodotti alimentari e bioprodotti. La creazione di una bioeconomia europea rappresenta un grande potenziale, in quanto può mantenere e alimentare la crescita economica e la creazione di posti di lavoro in zone industriali, rurali e costiere, ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e migliorare la sostenibilità economica e ambientale della produzione primaria e delle industrie di trasformazione. 28

31 2. Orizzonte 2020 La chimica verde e le bioindustrie sono fortemente presenti in tutte le proposte legislative relative al Programma Quadro di Ricerca e Innovazione Orizzonte 2020, che individua come azione prioritaria l attivazione di progetti innovativi che permettano lo sviluppo in Europa di bioraffinerie che impiegano tecnologie avanzate, innovative e sostenibili in grado di utilizzare biomasse per l ottenimento di prodotti ad alto valore aggiunto. Le proposte legislative legate al Programma Quadro di Ricerca e Innovazione Orizzonte 2020 pongono un forte accento sull importanza di un approccio sistemico all innovazione, con l obiettivo di finanziare progetti che siano in grado di contribuire in modo sostanziale alle sfide sociali che l Unione Europea si trova ad affrontare ed alla creazione delle condizioni che consentano all industria europea di restare in prima linea nell innovazione, nel medio e lungo periodo. Orizzonte 2020 individua tra le priorità tematiche in materia di sfide sociali la bioeconomia, e tra quelle relative alla leadership industriale le biotecnologie: due elementi chiave all interno della progettualità del Cluster, che si pone infatti l obiettivo di traslare l approccio di Orizzonte 2020 ai bioprodotti ed alla chimica verde a livello nazionale. Orizzonte 2020 sottolinea inoltre l importanza di promuovere lo sviluppo di bioindustrie sostenibili per accelerare la conversione delle industrie europee alimentate con combustibili fossili in industrie a basse emissioni di carbonio, efficienti sul piano delle risorse. Per permettere tale transizione, vengono individuati come prioritari i seguenti elementi: la sostituzione dei processi di trasformazione attuali, a base fossile, con processi basati sulle biotecnologie ed efficienti sul piano delle risorse, privilegiando un uso a cascata della biomassa e lo sviluppo di prodotti ad alto valore aggiunto; la creazione di una vasta rete di bioraffinerie in tutta Europa; l incentivazione dello sviluppo del mercato per i bioprodotti. 29

32 In linea con tali indirizzi, il Cluster ha tra i suoi obiettivi la promozione dell utilizzo delle risorse rinnovabili, lo sviluppo ed il consolidamento di tecnologie innovative a partire da biomasse, la realizzazione di processi efficienti sotto il profilo delle risorse e la massimizzazione dello sviluppo di prodotti ad alto valore aggiunto. Inoltre, il Cluster lavorerà e contribuirà alla realizzazione di progetti innovativi nel campo delle bioraffinerie integrate focalizzate su una minimizzazione dei consumi energetici ed una massimizzazione dell uso di scarti e tipologie di biomassa non in conflitto con il comparto alimentare. L approccio fortemente market oriented del Cluster garantirà che gli investimenti in ricerca e sviluppo ed in attività dimostrative e di sperimentazione vengano guidati e trainati dalle applicazioni finali, permettendo un rapido time to market. A conferma dell importanza strategica del settore biobased a livello comunitario, Orizzonte 2020 annuncia infine l attivazione di strumenti di partenariato pubblico privato (PPP) in tale campo. In questo senso, la Public Private Partnership SPIRE (Sustainable Process Industry through Resource and Energy Efficiency) si orienta all innovazione in tutti i campi dell uso efficiente di energia e risorse, in un ampia serie di processi industriali. Negli intenti di SPIRE c è anche facilitare il ricorso a materie prime biobased e di migliorare la domanda industriale di questi materiali. La PPP on Biobased Industries, invece, è stata promossa dalle più importanti industrie biobased europee per generare una varietà di filiere da biomassa a prodotto finale, che portino a nuove opzioni di approvvigionamento per le piattaforme di produzione biobased e, di riflesso, per i progetti previsti in SPIRE, di cui vuole essere complementare. L attuale discussione in corso in questo ambito vede coinvolte industrie europee leader nel settore e cluster regionali; una futura partecipazione del Cluster alle PPP del settore potrebbe indubbiamente contribuire e catalizzare ulteriori finanziamenti. 30

33 3. Politiche territoriali sinergiche con le strategie nazionali ed europee Attraverso la Smart Specialisation Strategy, la Commissione Europea indirizza ed incoraggia le autorità nazionali e regionali in tutta Europa a mettere a punto strategie di ricerca e innovazione per la specializzazione intelligente, per consentire un utilizzo più efficiente dei Fondi Strutturali ed un incremento delle sinergie tra le differenti politiche dell UE, nazionali e regionali, nonché tra investimenti pubblici e privati. SPRING rappresenta uno strumento funzionale a tale strategia, nella misura in cui è esso stesso a creare sinergie e a definire obiettivi nazionali omogenei partendo dalla forza dei territori e delle Regioni che hanno scelto di caratterizzarsi come operatori nel campo della chimica verde. Il Cluster sarà uno strumento chiave per permettere l auspicato ponte tra Orizzonte 2020 e Fondi Strutturali nell ambito della futura politica di Coesione, poiché faciliterà il coinvolgimento delle Regioni nello stimolare azioni in sinergia con le caratteristiche e potenzialità intrinseche dei territori, per poi favorirne una messa a sistema a livello nazionale, capace di apportare un contributo consistente anche a livello europeo in una serie di ambiti multidisciplinari. Fin dalle fasi di avvio dell iniziativa del Cluster, attraverso la sottoscrizione di lettere di intenti, le Regioni sostenitrici del Cluster hanno voluto ribadire la coerenza e la funzionalità delle proprie strategie di sviluppo e dei propri documenti di programmazione con la visione e gli obiettivi dell aggregazione, nonché la volontà di impegnarsi ai fini di un sempre maggiore allineamento in tale direzione. Queste ed altre interazioni troveranno ampio spazio all interno del Cluster Tecnologico Nazionale della Chimica Verde, ed in particolare all interno del Territorial Development Committee, in cui le Regioni interessate all iniziativa e le loro agenzie di sviluppo potranno confrontarsi su come attivare, soprattutto in relazione alla nuova programmazione, politiche territoriali sinergiche con le strategie nazionali ed europee cui il Cluster si ispira. 31

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