L Aria respiro di vita. consapevoli del suo valore

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1 L Aria respiro di vita consapevoli del suo valore

2 PROBLEMA AMBIENTALE Il problema ambientale a cui si fa riferimento è l emissione di gas effetto serra e il consumo di energia nella produzione di materiali per la pavimentazione, come piastrelle ceramiche e mattoni in calcestruzzo. Il problema fondamentale risiede nel grande fabbisogno energetico necessario a produrre questi materiali e nell inquinamento atmosferico derivante. Il consumo energetico varia da 1710 a 2805 kj/kg del prodotto finale, il 90% del quale deriva dalla combustione di gas naturali. Le cifre diventano molto più grandi se prendiamo in considerazione il ciclo di vita del prodotto, per il quale i livelli di consumo energetico possono superare i kj/ kg, specialmente per prodotti cotti ad alte temperature. Allo stesso tempo, il bisogno di energia termica e di processi di combustione determina una produzione di CO 2 superiore a 1.7 kg/kg del prodotto finito. Per rendersi meglio conto del problema basta pensare che, nella sola Europa, la produzione annuale di piastrelle ceramiche e cemento equivale a: milioni di m 2 di piastrelle ceramiche prodotte nel 2008, con un leggero calo durante gli ultimi anni; milioni di ton di cemento prodotto nel 2008, con un preannunciato aumento negli ultimi anni. LA SOLUZIONE DI GARDENIA Gardenia Orchidea, mediante la realizzazione del progetto LIFE+ ENERGEO, intende dimostrare la fattibilità dell applicazione dei geopolimeri su scala industriale per la produzione di piastrelle innovative da pavimentazione e rivestimento, con un ciclo produttivo che permette di ridurre le emissioni di gas effetto serra di più dell 80% rispetto alle piastrelle ceramiche o ai prodotti in calcestruzzo. I nuovi prodotti sono stati denominati Geopolfloorbase e Geopolfloor-foam. VANTAGGI DEI PRODOTTI GEOPOLFLOOR Per realizzare i prodotti Geopolfloor, verranno sviluppate nuove composizioni di geopolimeri, aventi le seguenti caratteristiche: - Tempi di sformatura molto rapidi; - Compatibili con produzioni industriali continue o semi-continue; - Aventi la possibilità di includere un utilizzo efficiente dei rifiuti (ceneri volanti o affini materiali inerti); Il materiale geopolimerico a schiuma potrà, inoltre, essere controllato dal punto di vista dell espansione a freddo, in questo modo gli si potranno impartire eccezionali proprietà di isolamento termico. AVANZAMENTO DEL PROGETTO Nella prima fase del progetto, ci si è focalizzati sulla definizione delle miscele geopolimeriche e sulla realizzazione di campioni, al fine di verificare la fattibilità tecnica del progetto. Verificato ciò, si è passati alla progettazione e realizzazione degli stampi : il silicone si è mostrato il materiale migliore, anche se presenta tempi di solidificazione più lunghi rispetto ad acciaio e legno. In seguito alla definizione ed al dimensionamento dei vari sistemi che compongono l impianto pilota, si è avviata una collaborazione con i fornitori migliori per la realizzazione della stazione di preparazione delle materie prime, la stazione di formazione dei geopolimeri, composta da un sistema di movimento degli stampi, comprendente le fasi di carico, riempimento e scarico, e da una stazione di formatura a temperatura controllata a cui segue la fase di sformatura, collegata di nuovo alla fase di carico degli stampi stessi. Il progetto si completerà con il sistema di rifinitura, mentre sono in corso varie prove per l assemblaggio e la configurazione della linea. RISULTATI AMBIENTALI ATTESI Come conseguenza della realizzazione e del conseguimento degli obiettivi, ci si aspetta di ottenere i seguenti risultati ambientali: riduzione dell 80% delle emissioni di CO 2 nella produzione di materiali da pavimentazione di base ceramica; riduzione del 60% del consumo di energia in generale nella produzione di materiali da pavimentazione di base ceramica; riciclo di almeno il 40% del peso dei rifiuti; zero emissioni di VOC (composti organici volatili). RISULTATI TECNICI ATTESI Produzione di piastrelle da pavimentazione con proprietà meccaniche e termiche eccezionali: - Forza di compressione: > 80 MPa; - Forza di flessione: 10 MPa; - Modulo elastico: > 1100 MPa; - Conduttività termica: < 0.3 Kj/kg K. Produzione di piastrelle da rivestimento con proprietà di isolamento termico e acustico. Nessun limite alle dimensioni della piastrella: le dimensioni dipendono solo dalla dimensione dello stampo e dalle proprietà meccaniche dei materiali e non dalla dimensione della pressa o dall estrusore. Facilità nella creazione di strutture complesse. Nessuna asciugatura intermedia della fanghiglia, ma versamento diretto nello stampo. Rapido ciclo di produzione, meno di 5-10 minuti dalla fine della preparazione delle materie prime per la sformatura. Nessun problema di compatibilità dilatometrica (spacco, screpolatura, curvatura, ) durante il trattamento, fin da quando il procedimento è a basse temperature (<80 C o <250 C nel caso di trattamenti successivi). PROGRAMMA LIFE+ LIFE+ è lo strumento finanziario europeo per l ambiente, istituito con Regolamento (CE) n. 614/2007 del Parlamento Europeo e del Consiglio del 23/05/2007. Obiettivo di LIFE+ è contribuire all attuazione, all aggiornamento e allo sviluppo della politica e della normativa comunitaria in materia di ambiente, compresa l integrazione dell ambiente in altre politiche, promuovendo in questo modo lo sviluppo sostenibile. LIFE+ opera tramite 3 filoni principali: Natura e Biodiversità, Politica Ambientale e Governance e Informazione e comunicazione. Maggiori informazioni sul programma LIFE+ e sui progetti co-finanziati possono essere reperite collegandosi al seguente link istituzionale: about/index.htm Maggiori info sul progetto:

3 Prove sui materiali / Tests on materials ENVIRONMENTAL PROBLEM The environmental problem targeted regards greenhouse gases emissions and energy consumption in the manufacturing of flooring materials, like ceramic tiles and concrete bricks. The main problem is the huge energy consumption for the realization of these products and the consequent pollution. Energy consumption varies from 1710 to 2805 kj/kg of final product, 90% of which comes from the combustion of natural gases. Figures become much larger when considering the life cycle of the product, for which overall energy consumption levels can surpass the kj/kg, especially for the high temperature fired products. At the same time, the need for thermal energy and the combustion processes are responsible for an overall CO 2 production of more than 1.7 kg/kg of finished product. To better understand the European dimension of the environmental problem targeted, it is enough to consider the yearly production of ceramic tiles and cement: millions of square meters of ceramic tiles produced in 2008, with a slight decrease during last years millions of tons of cement produced in 2008, with a pronounced increase in last years; GARDENIA S SOLUTION Gardenia Orchidea, implementing the LIFE+ project ENERGEO, intends to demonstrate the feasibility at an industrial scale of the application of geopolymers for the production of innovative floor tiles, with a production cycle which allows to reduce the overall greenhouse gases emissions of more than 80% compared to gas-fired ceramic tiles or to concrete products. New products have been called Geopolfloor-base and Geopolfloorfoam. ADVANTAGES OF THE PRODUCTS Geopolfloor In order to produce the new Geopolfloor materials, a new series of geopolymer compositions will be developed with the following characteristics: - Very rapid demoulding times; - Compatible with continuous or semicontinuous industrial production; - Including also the positive use of waste (fly ashes or fine inert materials). The new geopolymeric materials, in the foam version, will also be controllably cold-expanded of foamed, in order to create a three-dimensional porosity, having the proper dimension and distribution to impart to the new floor tiles outstanding thermal-insulation properties. PROJECT PROGRESS In the first phase of the project, we have focused on the definition of geopolymer composition and on the realization of samples, in order to verify the technical feasibility of the project. Once verified the feasibility, we started the designing and realization of moulds : silicone appeared to be the best material, even if it presents longer curing time compared to steel and wood. Following the definition and size of the various systems that make up the pilot plant, has started a collaboration with the best suppliers for the construction of the raw materials preparation system and the geopolymers forming station, composed by a system of movement of the molds, comprising the steps of loading, filling and unloading, and by a forming station at a controlled temperature which is followed by the demoulding

4 Campioni prodotti / Samples realized station, connected back to the loading phase of the molds themselves. The project will be completed with the finishing system, while are in progress various tests for the assembly and configuration of the line. EXPECTED ENVIRONMENTAL RESULTS As a consequence of the realization of the objectives, we are expecting to achieve the following environmental goals: reduction of at least 80% of overall CO 2 emissions due to the production of ceramic based flooring materials; reduction of at least 60% of overall energy consumption in the production of ceramic based flooring materials; recycling of up to 40% weight of waste; Zero VOC emissions (Volatile Organic Compound) EXPECTED TECHNICAL RESULTS Production of floor tiles with outstanding mechanical and thermal properties: - compressive strength > 80 MPa; - flexural strength: 10 MPa; - elastic modulus > 1100 MPa; - thermal conductivity < 0.3 Kj/kg K. Manufacturing of covering tiles with thermal and acoustic properties; No limits on tile dimensions, depending only on mould size and mechanical properties of the materials, and not depending on press or extruders size; Ease to create complex structures; No intermediate drying of slurry, but direct pouring in moulding; Rapid manufacturing cycle, less than 5-10 minutes from the end of raw materials preparation to demoulding; No problems of dilatometric compatibility (cracks, crazing, bending, ) during processing, since the process is at low temperatures (<80 C or < 250 C in case of post-treatments). LIFE+ PROGRAM LIFE+ is a European financial instrument for the environment, established with the regulation (CE) n 614/2007 of the European parliament and council 23/05/2007. Objective of LIFE+ is the contribution to the realization, update and development of the European politiy and normative regarding the environment, including the integration of the environment in other politicise, thus promoting the sustainable development. LIFE+ works following 3 different priorities: Nature and Biodiversity, Environmental policy and governance and Information and communication. More information regarding LIFE+ program and projects cofinanced can be found at the following link: about/index.htm More info on the project:

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