Contesto

L’economia circolare nel settore automotive si basa sulla strategia 4R (Repair, Reuse, Remanufacture, Recycle) e rappresenta oggi una leva strategica per ridurre rifiuti, consumi energetici e dipendenza da materie prime critiche, in linea con le politiche europee di decarbonizzazione. I principali produttori di apparecchiature originali (original equipment manufacturer, OEM) stanno investendo in strutture dedicate alla gestione dei veicoli a fine vita, integrando attività di smontaggio, rigenerazione e riciclo. Tuttavia, l’elevata variabilità dei componenti usati limita ancora l’automazione dei processi e l’efficienza complessiva della filiera.

Per far fronte a ciò, l’industria automotive sta aumentando l'utilizzo di processi di fonderia finalizzati a produrre geometrie sempre più integrate, riducendo il numero di componenti e le operazioni di assemblaggio, con benefici in termini di alleggerimento, costi e prestazioni strutturali. Parallelamente cresce l'interesse verso leghe alluminio-silicio (Al-Si) a minore contenuto di silicio per migliorare prestazioni e sostenibilità, e l'utilizzo di materiale riciclato per ridurre l'impronta ambientale dei processi fusori europei, aumentandone l'autosufficienza. Il riciclo dell'alluminio consente infatti un risparmio energetico fino al 95% rispetto alla produzione primaria, con una drastica riduzioni delle emissioni di CO2. Nonostante ciò, la gestione dei componenti a fine vita presenta criticità nei controlli di qualità e nella separazione dei materiali, con conseguenze sulla valorizzazione del rottame e sulla qualità del riciclato. Il materiale riciclato è caratterozzato infatti da un aumento delle impurità, in particolare del ferro, che genera intermetallici che impattano negativamente la qualità e le prestazione meccaniche dei componenti. Soluzioni innovative a questo problema si basano sull'utilizzo di elementi microalliganti in grado di modificare la morfologia di tali intermetallici. I risultati preliminari sono promettenti, ma richiedono validazione su scala industriale a livello di processo e componenti.

Obiettivi e applicazioni industriali

Il progetto NAARA si colloca in questo contesto come ricerca pionieristica, orientata al trasferimento di queste soluzioni su scala industriale e alla loro validazione su componenti reali e processi produttivi automotive. 

NAARA mira a rendere più circolare l’intera filiera dei componenti in alluminio a fine vita, integrando la strategia 4R con pratiche avanzate di secondary e urban mining finalizzate al recupero di materiali ad alto valore dagli scarti industriali e urbani, riducendo il ricorso a materie prime vergini. Ciò viene perseguito mediante lo sviluppo di sistemi di diagnostica avanzata come strumenti di machine learning per il riconoscimento e la classificazione dei difetti, garantendo oggettività, ripetibilità ed efficienza nella fase di diagnosi. Il progetto mira inoltre ad ottimizzare le fasi di disassemblaggio e separazione dei materiali critici attraverso la messa a punto di postazioni flessibili basate su robotica collaborativa e strumenti di supporto per gli operatori. 

Sul piano metallurgico, NAARA si concentra sullo sviluppo di leghe sostenibili Al-Si (in particolare AlSi7 e AlSi10) formulate con fino al 100% di rottame secondario, destinate ai principali processi di fusione automotive, ovvero high pressure die casting (HPDC), low pressure die casting (LPDC) e gravity casting (GC). L’obiettivo è ampliare la tolleranza del contenuto di ferro, al fine di incrementare drasticamente l’impiego di alluminio riciclato e riducendo fino al 95% l’impronta ambientale rispetto al materiale primario. La validazione su componenti reali e casi studio industriali sono al centro del progetto, al fine di dimostrare l'applicabilità diretta su impianti industriali con produzioni su larga scala. Inoltre, il potenziale di applicazione di tali leghe sostenibili verrà esplorato anche in settori extra-automotive.