PROGETTI  STRATEGICI

VALORIZZAZIONE DEL LEGNO

di Francesco Cannata

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Prodotti agricoli e forestali: nuovo fattore di successo economico ed ambientale

 

In sintesi questa linea di ricerca ha prodotto:

 

Per la funzionalità del PS, le ricerche sono state organizzate in tre temi:

Linee di ricerca A:

Impiego del telerilevamento per la stima della produzione legnosa e indagini a terra sui popolamenti di eucalipto

  • Istituto per l'Agrometeorologia e l'Analisi Ambientale applicata all'Agricoltura (CNR-Firenze)
  • Dipartimento Scienze dell'Ambiente Forestale e delle sue Risorse (Università della Tuscia, Viterbo)
  • Dipartimento Agrochimica e Agrobiologia (Università di Reggio Calabria)

Linee di ricerca B:

Caratterizzazione qualitativa delle fibre di legno e produzione di compositi legno-plastica

  • Istituto per la Ricerca sul Legno (CNR-Firenze)
  • Istituto per la Tecnologia del Legno (CNR-Trento)
  • Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e delle Produzioni (Università di Napoli)
  • Istituto di Ricerca e Tecnologia delle Materie Plastiche (CNR-Napoli)
  • Dipartimento di Costruzione dell'Architettura (Università di Venezia)

Linee di ricerca C:

Analisi delle utilizzazioni forestali e dei modelli colturali

  • Dipartimento di Economia e Ingegneria Agraria, Forestale ed Ambientale (Università di Torino)
  • Istituto per l'Agroselvicoltura (CNR-Porano)

Complessivamente le 10 unità di ricerca impegnate hanno ricevuto globalmente, sempre nel triennio, un finanziamento inferiore al miliardo.

I medesimi tipi di manufatti, anche se con prestazioni fisico-meccaniche diverse, si sono ottenuti utilizzando trucioli di eucalipto, di scadente qualità, in compositi termoplastici, sia con tecniche di estrazione che di stampaggio per iniezione. I manufatti ottenuti sono stati sottoposti positivamente alle normative ASTM (standard USA) e/o FIAT per la caratterizzazione meccanica. Il processo di preparazione del materiale composito è stato sviluppato congiuntamente, da ricercatori e tecnologi, all'interno di una industria e quindi, di fatto, c'è un trasferimento immediato dell'innovazione scaturita dal PS

L'impiego del legno di Eucalyptus occidentalis in opere strutturali per l'edilizia ha dato risultati assolutamente innovativi e ricchi di prospettive.

Per un uso come legno "massello", l'Eucalyptus presenta difficoltà tecnologiche dipendenti da essiccazione, legate alle tensioni interne che provocano disallineamento e torsioni, ritiri del tavolame e/o travature. Inoltre, la presenza di sostanze coloranti nei tessuti legnosi (tasche) e di vene di gomma se da un lato creano un fattore estetico di bellezza e durabilità, dall'altro sono punti critici per il suo utilizzo "tal quale". Tuttavia, su opportuni provini, sono stati messi a punto metodi di essiccazione e di disidratazione che individuano le tecniche per superare tali caratteristiche intrinseche. Un'altra ampiamente seguita è stata quella di "negare" secondo il parere dell'arch. Franco Laner (Unità Operativa del PS), il legno com'è in natura per scomporlo in piccole parti e ricomporlo anche fibrorinforzato. Con tale tecnica si è ottenuto legno lamellare di E. occidentalis con caratteristiche fisico-meccaniche costanti ed eccellenti (resistenza a trazione per flessione intermedia tra i valori dell'acciaio e del legno lamellare), oltre ad un aspetto estetico gradevole e naturale. Altra caratteristica favorevole è il miglioramento della resistenza al fuoco o più correttamente una minor velocità di progressione della combustione. Inoltre, la possibilità di predisporre ed usare solo elementi di legno modulari, eliminando qualsiasi bullone e/o giunto in acciaio, lo rendono idoneo ad impieghi di restauro artistico in opere di arredo architettonico. D'altra parte, le ottime caratteristiche fisico-meccaniche, la leggerezza (rapporto peso-resistenza), l'estetica e la maggior resistenza al fuoco lo rendono molto idoneo ad un maggior impiego in zone sismiche e nel restauro dell'urbano antico. Già in questa fase sperimentale i compositi fibrorinforzati sono stati progettati per una passerella pedonale nel sottotetto di grandi edifici storici (Chiesa di Santa Cristina a Bologna, arsenale di Venezia).

In parallelo alle ricerche biologiche e tecnologiche sono state svolte alcune analisi e valutazioni economiche sulla disponibilità di legno di eucalipto e sulla convenienza per le imprese rispetto ad una sua utilizzazione.

Il dato che emerge è che le imprese calabresi che trattano eucalipto sono piccole e poche e lo destinano prevalentemente alla combustione, alla produzione di pallets; solo in un caso si può individuare un medio complesso industriale che lo utilizza per l'estrazione del tannino e per la produzione di truciolati. Da un approfondimento dell'analisi, emerge anche, da parte delle imprese tradizionali, un potenziale interesse a condizioni di continuità nelle forniture e costanza nella qualità. Da questa situazione ne deriva una depressione dei prezzi di mercato per il legno prodotto che disincentiva le cure colturali e la produzione. L'obiettivo del PS è stato quello di capire le prospettive di impieghi industriali alternativi ed innovativi rispetto a queste forme tradizionali. In tale prospettiva, il legno scomposto e ricomposto ha dimostrato vari impieghi nell'industria dell'autotrazione, dell'edilizia e dell'arredo. Ha, inoltre, ottime prospettive di impiego, l'uso di materiale proveniente da idonei impianti di Eucalyptus di arboricoltura da legno che possono fruire degli interventi di sostegno dell'Unione Europea.

Progetto per passerella Chiesa di S. Cristina (Bologna)

Considerazioni conclusive

Il PS nel triennio ha avuto risultati estremamente positivi:

n favorire la cooperazione e la complementarità fra competenze culturali diverse e tecniche (biologi, fisici, chimici, architetti, forestali, economisti)

Il PS ha presentato i risultati della ricerca in importanti e interessanti convegni.

In particolare, il recente convegno internazionale di Taormina Eucalyptus in the Mediterranean Basin: Perspectives and new Utilization, deciso dalle Unità Operative del PS ed organizzato dall'Istituto per l'Agroselvicoltura, si è posto l'obiettivo di presentare le ricerche svolte nel triennio e confrontarsi a livello internazionale. In tale sede sono state presentate 35 relazioni da autorevoli studiosi e specialisti internazionali (Australia, Sud America, Sud Africa, Africa Mediterranea, Europa), che hanno confermato come le nostre ricerche siano in linea e, in alcuni comparti, più innovative dei paesi più avanzati, sia per gli aspetti biologico-selvicolturali che tecnologici.

A questo proposito è stato evidenziato come le grandi industrie automobilistiche internazionali facciano largo impiego di componenti che utilizzano fibre vegetali, quindi anche per il sistema agricoltura si apre un nuovo scenario produttivo che non è solo quello alimentare. È prevedibile che in molti paesi o aree l'impiego di prodotti e beni rinnovabili, derivati da prodotti agricoli e forestali, collegati ad una moderna industria (es. farmaceutica, chimica, automobilistica, aeronautica) sarà un nuovo fattore di successo economico ed ambientale.

Si ringraziano le Unità di ricerca del PS che, con grande impegno, hanno contribuito in soli tre anni ad ottenere risultati di grande interesse scientifico ed economico. Lo stesso dicasi per aver concesso foto e documentazione per la presente nota.

Summary

The Strategic Project was started in 1997 and was conducted for a 3 years period. The overall objective was the identification and assessment of possible use of timber and woody fibers in innovative technologies. The study was mainly focused on Eucalyptus species considered, comparison with other species, as a "poor quality"; nevertheless, many neglected plantations are located in Southern Italy. Moreover Eucalyptus is a fast growing species that could be adopted in afforestation of arable lands. In Italy the species was introduced during the XX century in order to prevent soil erosion, as shelter belt, for reclaiming marshlands and to produce pulp. Actually in Italy, Eucalyptus spp. area is estimated to cover about 50,000-70,000 ha. About 10 research centres on CNR and University were involved in the project that was structured in four main themes, assessment of the Eucalyptus, production in forest plantations, characterisation of woody fibers for producing composite materials, analysis of cultural models and industrial use. The results showed interesting perspectives for the utilisation in composite materials. In collaboration with industries, some hand-manufactured articles were obtained (chairs, car components, tiles, etc.) structures for building (footbridges, Saint Andrew's cross, etc.). The bio-composites advantages are: the agreeable design, the possibility of recycling materials, the use of renewable materials (wood and fibres) then they are very appreciated by the consumers.
In order to guarantee the diffusion of the results obtained with the researches, an international conference was organised in Taormina. The meeting was also an opportunity for comparing the new knowledge with other scientists coming from the five countries and the results we obtained, were very appreciated.

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