UN SISTEMA FRENANTE A BASSO IMPATTO AMBIENTALE

Le ricadute industriali del progetto di ricerca Lowbrasys finanziato dal Programma europeo Horizon 2020

Claudio Nidasio
di Claudio Nidasio
Lavora presso la Divisione Supporto alla Ricerca Scientifica e al Trasferimento Tecnologico dell’Università di Trento.

Intervista di Claudio Nidasio a Giovanni Straffelini 

Sinergia, innovazione e competenze internazionali sono gli elementi vincenti di Lowbrasys (a LOW environmental impact BRAke SYStem), un nuovo progetto di ricerca che coinvolge anche l’Università di Trento con l’obiettivo di sviluppare un sistema frenante

innovativo a basso impatto ambientale. Il progetto, che ha ottenuto i finanziamenti del prestigioso bando Horizon 2020 della Commissione Europea con un importo di 7 milioni di euro, nasce dalla collaborazione di realtà industriali e accademiche. Ne parliamo con il responsabile locale Giovanni Straffelini, professore ordinario del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Trento.

Professor Straffelini, ci può riassumere i principali obiettivi del progetto Lowbrasys?

L’obiettivo di Lowbrasys è duplice: sviluppare un sistema intelligente all’interno del quale applicare materiali più efficienti dal punto di vista delle emissioni di particolati e realizzare un sistema frenante “smart”. Sì, perché ogni frenata produce delle piccole particelle di usura, molte delle quali cadono per terra o, come sappiamo bene, sul cerchione della ruota, ma molte, quelle più piccole, entrano in atmosfera e poi le respiriamo. L’obiettivo è dunque quello di studiare strumenti, comportamenti e procedure di guida capaci di produrre meno emissioni in atmosfera dal sistema frenante, mediante lo sviluppo di una nuova generazione di tecnologie, materiali, consigli e proposte legislative che possano migliorare l’impatto della guida sulla salute e sull’ambiente.
Lowbrasys darà vita a un sistema e a una filiera intelligenti all’interno dei quali sviluppare e applicare materiali che possano essere più efficienti dal punto di vista delle emissioni di particolati per realizzare un sistema frenante altamente intelligente. Il progetto ha anche lo scopo di studiare strumenti, comportamenti e verificare le procedure affinché, guidando meglio, si possano avere meno emissioni.

Il progetto è risultato vincitore del bando Horizon 2020 nell’ambito della Call “Mobility for Growth” finanziato dalla Commissione europea. Qual è l’impatto che i risultati del progetto potranno avere a livello europeo?

Noi speriamo che il progetto possa avere un impatto rilevante nell’area europea, poiché indirizza l’innovazione verso un trasporto più pulito ed efficiente. Inoltre, esso intende contribuire alla transizione verso veicoli a zero emissioni negli agglomerati urbani per migliorare la qualità dell’aria nelle città nel medio periodo, creando standard ‘Super Low Emission Vehicles’. Inoltre cercherà di migliorare la conoscenza del processo del sistema di frenata per renderlo più efficiente anche dal punto di vista ambientale.

Il progetto coinvolge un parternariato pubblico e privato composto da università, centri di ricerca e industria. Quali sono le competenze dei diversi attori?

Cinque tra le più autorevoli realtà in campo industriale automotive e cinque tra i più importanti istituti di ricerca ed università internazionali hanno dato vita al progetto. In particolare l’idea nasce dalla collaborazione di Brembo, leader mondiale nella progettazione, sviluppo e produzione di sistemi frenanti, Ford, Continental Teves, Federal Mogul, Flame Spray, insieme all’Istituto Mario Negri impegnato nella ricerca biomedica e sull’impatto degli inquinanti su ambiente e salute, alla Technical University of Ostrava, al KTH Royal Institute of Technology, al Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Trento e al Joint Research Centre della Commissione Europea. È inoltre coinvolto il parco scientifico e tecnologico Kilometro Rosso che ospita al suo interno due dei dieci partner del progetto (Brembo che ne è capofila e l’Istituto Mario Negri).

Da un punto di vista tecnico quali sono le competenze che verranno messe in gioco?

Lowbrasys è un progetto di sviluppo pre-industriale, che partendo dall’attuale processo di produzione del sistema frenante e dall’utilizzo dei veicoli su strada, va ad operare in sintesi in diverse aree: riduzione, prevenzione, simulazione, test, validazioni e raccomandazioni, un processo rigoroso per identificare materiali intelligenti e sistemi che, affiancati ad un comportamento ottimale su strada, possano portare a una riduzione del 50% dei particolati.
Le principali tecnologie che verranno sviluppate riguarderanno: i nuovi materiali per i dischi e le pastiglie dei freni, al fine di ridurre le particelle e avere un minore impatto; una nuova strategia di controllo del sistema frenante; una tecnologia di svolta per catturare le micro e nano particelle vicino a dove vengono emesse, in modo da non disperderle. Lowbrasys prevede anche lo sviluppo di un approccio integrato tra il nuovo sistema frenante, i componenti e il controllo di sistema da poter installare sul cruscotto; il miglioramento delle tecniche di misurazione e di conoscenza dell’effetto dei materiali del sistema frenante e uno studio sulle migliori pratiche di comportamento nella guida.
Segnalo infine che nell’ambito del progetto di ricerca verrà organizzato un workshop a Trento presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale (29-30 settembre 2016) di analisi e confronto tecnico scientifico dal titolo: “New materials and technology for disc-pad brake system”.

(da UniTN KNOWTRANSFER, numero 15, anno 6, luglio 2016)

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Info giovannistraffelini
Docente Facoltà di Ingegneria Università di Trento. Editorialista del Corriere del Trentino.

2 Responses to UN SISTEMA FRENANTE A BASSO IMPATTO AMBIENTALE

  1. ASTE RUDI says:

    Caro prof. Straffelini, ho letto con interesse della partecipazione di UniTrento al progetto Lowbrasys e dell’approccio multidisciplinare scelto per contrastare il problema delle emissioni inquinanti specificatamente connesse ai sistemi frenanti.
    Non volendo ho realizzato che uno degli elementi considerati (l’ottimale comportamento su strada) ha fatto si che io potessi, nella mia esperienza personale diretta, constatare una riduzione di emissioni (indirettamente verificata attraverso un considerevole prolungamento dell’intervallo di sostituzione dei freni) di circa il 30% rispetto allo standard.
    Questo mi porta a suggerire, come importante nella stesura delle raccomandazioni, l’inserirne una, riguardante il livello legislativo-regolamentare, riferita ai contenuti della fase di apprendimento e verifica in sede di rilascio della patente di guida. Un comportamento ottimale di guida (magari rafforzato con l’uso di suggerimenti gestiti dal computer di bordo) può, a mio avviso, determinare, da solo, il raggiungimento di metà dell’obiettivo di contenimento delle emissioni che vi siete prefissi di raggiungere.
    Ovviamente un’azione coadiuvante automaticamente realizzata (ad esempio impostando una nuova modalità di guida appositamente approntata) dal sistema di controllo del veicolo, che accentui (o, in taluni casi, si sostituisca) alla volontaria azione del conducente nell’ottimizzare l’interazione tra propulsore e veicolo in frenata, potrebbe ulteriormente migliorare le performance complessive.

    un cordiale saluto
    Rudi Aste

    • gentile Rudi, grazie per il suo messaggio!
      In effetti, il progetto Lowbrasys è molto ampio (il precedente “Rebrake” era focalizzato solo sull’ottimizzazione del sistema disco-freno pastiglia, in termini di materiali utilizzati), e comprende anche la messa a punto di sistemi di cattura dei frammenti emessi, e pure indicazioni per l’ottimizzazione del modo do guida. In effetti ci sono partner (KTH, Brembo & Cantinental) che hanno proprio il compito di implementare in sistema che dal cruscotto aiuto il guidatore a una guida ottimale.
      Per quanto riguarda gli aspetti normativi a cui lei accenna, in effetti noi siamo concentrati solo sulle emissioni. Tra i partner c’è il Jrc, e uno degli obiettivi del progetto è di mettere a punto una prova di laboratorio capace di testare le emissioni delle pastiglie in un certo sistema; l’idea è quella di suggerire alla Commissione Europea possibili modalità per normare anche questo tipo di emissioni. Tuttavia la strada è lunga e i recenti fatti (“imbragli”, diciamo così, nel determinare le emissioni dal tubo di scappamento) l’hanno resa anche più in salita.
      buone cose

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