Grugliasco, 20 febbraio 2024 – Si è tenuto oggi nella sede Comau un seminario per la presentazione e l’approfondimento dei progetti realizzati durante il primo anno dei programmi di dottorato nel campo della produzione di batterie di nuova generazione, avviati dal Politecnico di Torino e dal Politecnico di Milano con la collaborazione e il co-finanziamento di Comau nell’ambito dell’European Recovery Plan.
La discussione dei progetti, illustrati dai cinque dottorandi, si è svolta con la partecipazione dei responsabili del Global Competence Center di Comau, che li hanno affiancati nel lavoro di ricerca e sviluppo, e dei docenti dei due atenei.
Di seguito abbiamo raccolto i pareri dei professori per conoscere, attraverso chi è direttamente coinvolto, i benefici di una collaborazione azienda-università e a che punto sono i progetti presentati a Grugliasco.
Paolo Guglielmi, Professore Ordinario del Dipartimento Energia (DENERG) del Politecnico di Torino:
La multidisciplinarità che una Università può offrire è sicuramente il plus che può essere offerto al mondo industriale. Viceversa, le necessità del mondo Industriale, che in questo momento storico sta correndo forse più dell’Università, portano concretezza ed aiutano a focalizzare i problemi ed affrontarli da punti di vista meno teorici. Per fare questo serve flessibilità di vedute da entrambe i lati accademia e industria. Le capacità che hanno, devono avere, i giovani nell’adattarsi e nel comprendere le diverse esigenze è pertanto fondamentale. L’ambito dell’attività è la Cell Formation con particolare attenzione alle soluzioni basate su litio. Obiettivo principale è l’identificazione di soluzioni di conversione dell’energia elettrica efficienti, robuste ed affidabili che siano in grado di soddisfare tutte le peculiarità del progetto di Forming. Saremo concentrati su soluzioni immediatamente realizzabili con una decisa attenzione alle dimensioni ed al costo ma non trascureremo soluzioni più futuribili.
Julia Amici, Professoressa Associata Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia (DISAT) del Politecnico di Torino:
Molto spesso nella ricerca universitaria tendiamo a studiare le cose, i materiali ad esempio, su una scala molto piccola, dimenticandoci di quello che è poi l’applicazione finale, oppure trascurando aspetti economici piuttosto che pratici che sono invece fondamentali poi a livello industriale. La collaborazione con le aziende permette in qualche modo di ricordarci costantemente questi aspetti e quindi di condurre le nostre ricerche in modo più applicativo. Secondo me, queste collaborazioni presentano vantaggi reciproci sia per i giovani ricercatori che per le aziende, in effetti danno la possibilità ai giovani ricercatori di completare la loro formazione tramite il percorso di dottorato, esplorando aspetti al contempo più tecnici ma anche più applicativi. Mentre per le aziende permette di lavorare su idee innovative ed eventualmente di assumere a termine nuovo personale altamente qualificato e già perfettamente formato per quanto riguarda le proprie attività. La maggior parte delle celle agli ioni di litio presenti sul mercato adesso sono preparate con elettroliti liquidi, che hanno il vantaggio delle alte prestazioni ma di contro presentano problemi di infiammabilità e quindi di sicurezza. In questo ambito lo scopo del nostro progetto è la sostituzione di questo elettrolita liquido con un gel polimerico (con un contenuto molto ridotto di liquido). Ovviamente il materiale scelto deve anche avere un metodo di preparazione compatibile con i dispositivi di produzione industriali già esistenti, o per lo meno comportare modifiche minori ai processi. Il progetto sta procedendo bene, abbiamo individuato un metodo di preparazione del gel polimerico che consente di ottenerlo in condizioni di aria secca (mentre la maggior parte di questi gel o polimeri si ottengono in atmosfera inerte, condizione poco compatibile con la produzione industriale). Abbiamo ottimizzato poi la ricetta impiegata in modo da massimizzare le prestazioni e ridurre per l’appunto le problematiche legate al passaggio da un’atmosfera inerte a una semplice aria secca. Ora stiamo valutando diversi solventi per la fase liquida in modo da andare verso una maggiore sostenibilità del materiale. Infine, durante i sei mesi presso Comau il dottorando studierà come integrare la preparazione e deposizione di questo gel polimerico nella linea di produzione delle celle a ioni di litio.
Claudio Gerbaldi e Giuseppe Antonio Elia, rispettivamente Professore Ordinario e Ricercatore a tempo determinato del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia (DISAT) del Politecnico di Torino:
La collaborazione tra università e azienda rappresenta un eccellente valore aggiunto per entrambe le parti coinvolte. Da una parte, le università offrono un ambiente ricco di conoscenze accademiche, risorse di ricerca avanzate e una rete di talenti emergenti. Dall’altra parte, le aziende portano con sé esperienza pratica, risorse finanziarie e una prospettiva orientata allo sviluppo della/e tecnologia/e così da poter essere immesse sul mercato. Questa sinergia crea un terreno fertile per l’innovazione e lo sviluppo di soluzioni che possano avere un impatto significativo sulla società e sull’economia.
Le aziende devono sostenere i giovani ricercatori per diversi motivi fondamentali, tra cui:
Innovazione e Creatività: i giovani ricercatori spesso portano con sé freschezza mentale, creatività e audacia nell’affrontare le sfide scientifiche e tecnologiche. Il loro approccio innovativo può portare a soluzioni rivoluzionarie e a nuove idee che possono aiutare a trasformare i settori industriali esistenti.
-Accesso alle Risorse Accademiche: collaborare con giovani ricercatori consente alle aziende di accedere a risorse accademiche di alta qualità, come laboratori di ricerca avanzati, infrastrutture specializzate e conoscenze specialistiche in settori specifici.
-Sviluppo di Talenti Futuri: investire nei giovani ricercatori significa contribuire alla formazione e allo sviluppo dei talenti futuri. Questo non solo garantisce un flusso costante di competenze qualificate per l’azienda, ma contribuisce anche alla crescita e allo sviluppo della comunità scientifica nel suo complesso.
-Competitività sul Mercato: le aziende che sostengono la ricerca accademica dimostrano un impegno verso l’innovazione e l’eccellenza scientifica, aumentando così la loro reputazione e competitività sul mercato. Inoltre, la collaborazione con università di prestigio può favorire l’accesso a finanziamenti pubblici e a nuove opportunità di business.
In conclusione, la collaborazione tra università e azienda e il supporto ai giovani ricercatori sono fondamentali per stimolare l’innovazione, promuovere lo sviluppo economico e affrontare le sfide globali. Le aziende che investono in talenti emergenti e si impegnano in partnership collaborative possono ottenere vantaggi significativi a lungo termine, contribuendo al progresso della società nel suo complesso. Il nostro progetto di ricerca si concentra sullo sviluppo di elettroliti a stato solido innovativi per batterie al litio. Questo settore riveste una grande importanza nel campo della tecnologia delle batterie, poiché gli elettroliti a stato solido offrono numerosi vantaggi rispetto agli elettroliti liquidi tradizionali, tra cui in particolare maggiore sicurezza, più elevata densità di energia ed una maggiore vita utile.
Gli obiettivi principali della nostra ricerca si focalizzano su:
-Sviluppo di materiali avanzati: ci impegniamo nella ricerca e nello sviluppo di materiali innovativi da impiegare come elettroliti a stato solido con prestazioni migliori rispetto allo stato dell’arte, con particolare riferimento a conducibilità ionica, numero di trasporto e stabilità elettrochimica.
-Ottimizzazione della produzione: cerchiamo di ottimizzare i processi di produzione per garantire che gli elettroliti a stato solido siano prodotti in modo efficiente, sostenibile e, soprattutto, scalabile a livello industriale, consentendo una futura commercializzazione su larga scala.
-Caratterizzazione e valutazione delle prestazioni: effettuiamo approfondite analisi e test per valutare le prestazioni degli elettroliti a stato solido in diverse condizioni operative, al fine di comprendere meglio il loro comportamento chimico-fisico ed elettrochimico e identificare eventuali aree di miglioramento.
-Il nostro progetto procede con successo grazie all’esperienza interdisciplinare dei componenti del gruppo di ricerca con esperienza nel campo della chimica e scienza dei materiali, dell’elettrochimica e dell’ingegneria degli accumulatori elettrochimici. Utilizziamo approcci innovativi e strumentazioni avanzate per superare le sfide tecniche e raggiungere i nostri obiettivi di ricerca. Inoltre, lavoriamo con il supporto e la collaborazione di esperti accademici nazionali/internazionali del settore e a stretto contatto con partner industriali, per garantire un impatto significativo delle nostre scoperte nel mondo reale e per contribuire al progresso della tecnologia delle batterie al litio, contribuendo così a promuovere una società più ecologica e tecnologicamente avanzata.
Barbara Previtali e Demir Ali Gokhan, rispettivamente Professoressa Ordinaria e Professore Associato del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano:
La presenza di un partner industriale forte ci consente di esplorare tecnologie all’avanguardia con un rapido trasferimento industriale. Il supporto di Comau ai nostri studenti va oltre il progetto, poiché permette loro di far parte di un ambiente di lavoro multidisciplinare che amplia la loro rete di contatti. È un’ottima opportunità anche per i giovani ricercatori per comprendere come industrializzare le idee di ricerca.
L’impatto dell’elettrificazione della mobilità si manifesta già nella nostra società e nell’economia. Le lavorazioni laser rappresentano tecnologie abilitanti fondamentali per un settore della mobilità elettrica sostenibile. Il progetto di dottorato che stiamo conducendo con Comau contribuisce a trasferire le conoscenze sul taglio degli elettrodi laser all’industria per le batterie di prossima generazione. Considerando i rapidi progressi nella tecnologia delle batterie e dei sistemi laser, si aprono varie combinazioni di materiali e sistemi laser da sperimentare. La nostra missione è definire le migliori pratiche per l’industria attuale e per le future esigenze di sostenibilità, attraverso l’istituzione di criteri di valutazione obiettivi.
Andrea Matta e Nicla Frigerio, rispettivamente Professore Ordinario e Ricercatrice del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano:
La collaborazione tra università e azienda è essenziale per bilanciare obiettivi di ricerca legati alle esigenze industriali e sfide scientifiche. Al contempo, è importante garantire che la ricerca sia guidata da metodologie robuste e concetti avanzati. Per i giovani ricercatori, la collaborazione con le aziende non solo fornisce una prospettiva pratica sulle applicazioni industriali della loro ricerca, ma offre anche un’opportunità di coinvolgimento attivo nel mondo lavorativo. I giovani ricercatori si sentono spesso motivati e valorizzati quando vedono che il loro lavoro contribuisce concretamente a sfide industriali reali. I nostri obiettivi di ricerca si concentrano sulla produzione di batterie per veicoli elettrici di nuova generazione, affrontando sfide di flessibilità, mix produttivo, velocità, sicurezza e sostenibilità. Attualmente, stiamo progredendo positivamente grazie ad una collaborazione eccellente con Comau. Avendo come obiettivo l’inizio, al più presto, della fase sperimentale, stiamo dedicando particolare attenzione allo sviluppo prototipale di operazioni critiche nell’assemblaggio delle celle (stacking). Il progetto procede bene, e ci stiamo preparando per la fase successiva con fiducia.
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