Trasferimento tecnologico e sostenibilità: l'esempio dei primi cinque anni dell’accordo quadro con Eni

La domanda di energia dipende dall’interazione di una molteplicità di fattori che ne sono la causa. La popolazione mondiale, innanzitutto, che ha ormai raggiunto gli 8 miliardi di individui, la maggioranza dei quali vive in aree meno sviluppate, sebbene spesso ricche di risorse. Se si stima che, secondo l’ONU, entro il 2050 saremo 10 miliardi è logico aspettarsi che la richiesta di energia, soprattutto da parte delle economie emergenti, seguirà questa tendenza di crescita. D’altro canto, l‘incremento dei consumi nei Paesi industrializzati dovrebbe subire un graduale rallentamento guidato dalla progressiva messa a punto dei processi di efficienza e risparmio energetici. A questi aspetti, si aggiunge la necessità di contrastare il cambiamento climatico in atto, sia limitando le emissioni di gas climalteranti in atmosfera sia favorendo un graduale processo di decarbonizzazione del sistema energetico globale attraverso una transizione energetica dai combustibili fossili a fonti rinnovabili a basse o a zero emissioni di carbonio. Sebbene le fonti fossili diminuiranno gradualmente il loro peso nel mix energetico a favore delle rinnovabili, il gas naturale manterrà ancora la sua quota anche in uno scenario decarbonizzato, in virtù del suo minor impatto ambientale e della maggiore efficienza rispetto agli altri combustibili fossili. In questo contesto, la ricerca su materiali che sostengano la transizione rappresenta un elemento chiave per alimentare tale trasformazione e per traghettare la società verso un futuro low carbon. L’Accordo Quadro tra INSTM e Eni può rappresentare per questo aspetto un esempio virtuoso di collaborazione tra ricerca accademica e impresa. Siglato per la prima volta nel 2016, è andato incontro a tre rinnovi, l’ultimo dei quali, firmato nel novembre 2021, ne ha prolungato la durata fino al 2026.

CHI SONO GLI ATTORI IN CAMPO

INSTM è da sempre impegnato nel promuovere la partecipazione ad avanzati e innovativi progetti di ricerca nel campo della Scienza e Tecnologia dei Materiali, in accordo con i programmi nazionali e internazionali, coordinando l’attività dei ricercatori afferenti, operanti nei 50 Atenei nazionali consorziati. La sensibilità di INSTM verso le tematiche della sostenibilità, della transizione energetica, delle fonti rinnovabili è confermata dalle innumerevoli pubblicazioni, ricerche, collaborazioni e progetti portati avanti in questi anni dai ricercatori afferenti. Una delle Aree tematiche in cui è stata strutturata la rete scientifica consortile riguarda proprio l’energia e l’ambiente. Numerose sono le attività di trasferimento tecnologico con le aziende in quanto INSTM è in grado di rispondere tempestivamente alle esigenze del sistema produttivo, mettendo a disposizione le competenze più adeguate indipendentemente dalla loro collocazione geografica: INSTM, infatti, con la sua rete risponde alle esigenze locali, che i singoli Atenei a volte non riescono a soddisfare, con competenze nazionali. In tal modo INSTM riesce con successo a facilitare e rafforzare il rapporto tra mondo accademico e industriale, sostenendo attivamente la competitività del nostro Paese nel settore dei materiali avanzati e relative tecnologie e creando un positivo effetto leva degli investimenti fatti nella ricerca accademica sul tessuto produttivo più vitale del Paese.

Eni è un’impresa che opera su scala globale e in un settore critico per il raggiungimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile fissati dall’Agenda 2030 delle Nazioni Unite. Pertanto, è impegnata a confrontarsi con i macro-trend in atto e a partecipare alle sfide globali che il mondo è chiamato ad affrontare nei prossimi anni. Eni, consapevole dell’emergenza climatica in atto, vuole essere parte attiva di un percorso virtuoso del settore energetico verso una neutralità carbonica entro il 2050. La mission di Eni si ispira ai 17 SDG dell’ONU, al cui raggiungimento intende contribuire, affrontando la sfida principale del settore energetico:
una transizione energetica socialmente equa, che garantisca a tutti l’accesso ad un’energia efficiente e sostenibile, riducendo al tempo stesso le emissioni climalteranti, al fine di contrastare il cambiamento climatico in linea con gli obiettivi dell’Accordo di Parigi.

L’ACCORDO QUADRO

L’Accordo Quadro con Eni è stato siglato per la prima volta nel settembre 2016 e ha avuto una durata triennale, fino a settembre 2019. Successivamente è stato rinnovato una prima volta da settembre 2019 a settembre 2020 e una seconda volta da settembre 2020 a settembre 2021. Il nuovo accordo, entrato in vigore a novembre 2021, è quinquennale e scadrà a ottobre 2026. Dal 2016, le attività di Ricerca e Sviluppo svolte in ambito sostenibilità si sono articolate in differenti aree di ricerca che riguardano le tematiche proprie della scienza e tecnologia dei materiali per la transizione energetica, quali: materiali e tecnologie per l'energia, per la catalisi per l'ambiente e per la remediation, per la produzione di composti chimici, carburanti e biocarburanti, ma anche analisi e caratterizzazione chimica, fisica e morfologica di materiali sia tradizionali che nanostrutturati, corrosione, erosione e usura. Un aspetto importante da sottolineare è che con questo Accordo Quadro il Consorzio ha potuto far dialogare piccoli gruppi e singoli ricercatori con un’azienda nazionale altrimenti non facilmente raggiungibile.

I RISULTATI

L’Accordo è un esempio virtuoso delle attività di intermediazione e di trasferimento tecnologico del Consorzio rivolte al mondo produttivo, aspetto in espansione nella politica sulla promozione della ricerca di INSTM, ed ha avuto notevoli ricadute sia in termini di numero di contratti attivati che di impatto sociale. Vediamo qualche numero.

In questi cinque anni di attività, l’accordo ha portato a 90 ordini di lavoro complessivi, con un picco nel periodo 2017-2018 che si è poi stabilizzato intorno ai 15-20 ordini l’anno nei periodi successivi (fig.1).

Fig.1 – Numeri di ordini di lavoro per annualità dell’Accordo Quadro

Dal punto di vista delle tematiche trattate, la maggioranza degli ordini hanno riguardato (fig.2) ricerche relative a materiali e tecnologie per la produzione di composti chimici, carburanti e biocarburanti (34%), seguite a quelle inerenti a materiali e tecnologie per la catalisi e per l'ambiente (23%, inclusi processi di abbattimento inquinanti, depollution etc), a materiali e tecnologie per l'energia (21%, inclusi catalizzatori tradizionali, fotocatalisi, elettrocatalisi, elettrofotocatalisi, materiali fotoattivi per energia solare, etc.), ad analisi e caratterizzazione chimica, fisica e morfologica di materiali sia tradizionali che nanostrutturati (16%), e allo studio di corrosione, erosione e usura (6%).

Fig.2 – Ripartizione degli ordini di lavoro nelle aree tematiche dell’Accordo Quadro

A sottolineare il reciproco interesse in questa collaborazione bisogna segnalare, inoltre, che l’entità e complessità dei contratti è andata aumentando negli anni, e che i soggetti di ricerca condivisa si allargano sempre di più. È importante rimarcare che quest’attività può essere inquadrata come capacità del Consorzio di attrarre finanziamenti per gli Atenei. Infatti, i fondi raccolti, fatta eccezione per la piccola quota trattenuta per il funzionamento del Consorzio, non possono che andare tutti alla ricerca universitaria, quindi al suo personale e alle sue strutture, all’acquisto di strumentazioni o ad altre iniziative istituzionali degli Atenei. A tal proposito, ricordiamo che nel corso dei cinque anni dell’Accordo, sono state coinvolte 22 unità di ricerca su 50 totali, con una partecipazione, anche a più riprese, di 186 afferenti come Principal Investigator (PI), e quindi molti di più da un punto di vista del reclutamento. La strutturazione delle attività di trasferimento tecnologico ha permesso di sottomettere domanda per nove brevetti derivanti dalle ricerche frutto dell’Accordo di cui due già concessi.

Le attività di ricerca sviluppatesi tra INSTM e ENI hanno prodotto, nell’arco temporale di interesse, circa 20 papers congiunti tra INSTM ed Eni di ottima caratura scientifica, su riviste internazionali. A titolo d’esempio, riportiamo cinque articoli:

  • Study of the Corrosion Resistance of Austenitic Stainless Steels during Conversion of Waste to Biofuel, Materials, 2017
  • Coupling of a Copper Dye with a Copper Electrolyte: A Fascinating Springboard for Sustainable Dye-Sensitized Solar Cells, Energy Materials, 2018
  • Towards efficient sustainable full-copper dye-sensitized solar cells, Dalton Transactions, 2019
  • Solution-Processable Anode Double Buffer Layers for Inverted Polymer Solar Cells, Advanced Science News, 2020
  • All-Inorganic Cesium-Based Hybrid Perovskites for Efficient and Stable Solar Cells and Modules, Advanced Energy Materials, 2021

Infine, per quanto riguarda l’impatto sociale, nell’arco dei cinque anni, sono stati finanziati e cofinanziati 114 tra CoCoCo e borse di studio, 12 assegni di ricerca e 2 borse di dottorato. Le attività messe in atto hanno permesso ai dottorandi, assegnisti e borsisti coinvolti di acquisire competenze professionalizzanti specifiche, molto avanzate e fortemente richieste dalle aziende anche per una loro successiva collocazione nel mondo della ricerca industriale.

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