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Danail Hristozov Visiting Scholar presso il DAIS grazie al Progetto di Eccellenza. Abbiamo fatto qualche domanda sulla sua ricerca:
1. Cosa sono i materiali avanzati e perché sono importanti per la transizione verde?
I materiali avanzati (AdMa) sono progettati con proprietà nuove o migliorate rispetto a quelli convenzionali. Comprendono nanomateriali, materiali bio-based e compositi complessi. Pur consentendo lo sviluppo di prodotti più sostenibili e supportando la transizione verde dell'industria europea, la loro complessità rende difficile valutarne gli impatti in termini di sicurezza e sostenibilità. Effettuare queste valutazioni fin dalle prime fasi di produzione è fondamentale per evitare costosi interventi di riprogettazione.
2. In che modo l'approccio Safe and Sustainable by Design (SSbD) ne cambia lo sviluppo?
L'SSbD mette alla prova la sicurezza e la sostenibilità dei materiali e dei prodotti fin dalle prime fasi di progettazione, fornendo un feedback costante. Questo processo iterativo consente di migliorare le soluzioni sviluppate, riducendo al contempo i costi di ricerca, sviluppo e conformità normativa, rendendo le imprese più competitive nell'economia sostenibile.
3. Quanto è importante un approccio interdisciplinare nella sua ricerca?
Una delle principali sfide consiste nel confrontare aspetti molto diversi tra loro, spesso difficilmente comparabili. A questo si aggiungono conflitti tra obiettivi di riduzione del rischio nel breve termine e sostenibilità nel lungo periodo. Affrontare queste complessità richiede un approccio interdisciplinare e strumenti in grado di valutare simultaneamente sicurezza e sostenibilità, integrando anche competenze delle scienze sociali e umanistiche.
4. In quali ambiti l'SSbD può avere un impatto più immediato?
L'SSbD è particolarmente rilevante nei settori caratterizzati da chimiche complesse o da forte pressione normativa, come: chimica, cosmetica (per la crescente attenzione alla "clean beauty"), packaging alimentare (con normative sempre più stringenti), tessile (per l'impatto chimico e ambientale), elettronica (materiali per la transizione energetica) ed edilizia.
5. Quali sono le principali sfide nel trasferire questi approcci nella pratica?
Tra le principali criticità vi sono la carenza di dati di qualità nelle fasi iniziali di sviluppo, come le proprietà chimiche e tossicologiche dei nuovi materiali o dati aggiornati sui cicli di vita; la riservatezza delle informazioni; e la difficoltà di integrare sicurezza e sostenibilità nei processi di innovazione. Anche la gestione dei compromessi (ad esempio tra efficacia, costo e impatto ambientale) e la necessità di competenze interdisciplinari rappresentano ostacoli significativi, soprattutto per le PMI.
6. Quali sono le direzioni di ricerca più promettenti?
La ricerca si sta spostando da un approccio orientato al miglioramento delle prestazioni verso modelli più circolari, con l'obiettivo di scorporare la crescita economica dal consumo di risorse. Inoltre, l'utilizzo dell'intelligenza artificiale nella valutazione della sostenibilità rappresenta una delle principali tendenze emergenti.
7. Quale ruolo avranno dati e modellazione nel futuro dei materiali avanzati?
Dati e modellazione stanno trasformando l'innovazione da un approccio per tentativi a uno predittivo. Consentono di simulare gli impatti ambientali dei materiali prima ancora della loro sintesi, individuare alternative più sostenibili e migliorare l'efficienza dei processi attraverso strumenti come i Digital Twins e i Product Passports, che permettono di tracciare l'impronta ambientale e il ciclo di vita dei prodotti.