Il legno potrebbe potenzialmente sostituire la benzina in chimica e il cemento nell'edilizia, secondo gli studi condotti nell'ambito del Programma di ricerca nazionale "Risorsa legno". Mostrano come dal legno si possano estrarre preziosi composti chimici, come può essere migliorata la sua usabilità come materiale da costruzione, e come ottimizzare la gestione delle foreste.
Il legno non è solo un materiale convenzionale, ha anche un grande potenziale di innovazione come componente ad alta tecnologia e materia prima per la chimica. Questa è una delle conclusioni del Programma Nazionale di Ricerca "Risorsa Legno" (PNR 66), che sta per concludersi dopo cinque anni di ricerca.
Le ricerche che partecipano al PNR 66 hanno sviluppato nuovi metodi di costruzione e analizzato la gestione forestale in Svizzera. "Analizzare una risorsa naturale come il legno richiede un approccio globale e integrativo, "dice Martin Riediker, presidente del comitato direttivo di NRP 66. "Siamo stati in grado di ottenere una panoramica della situazione e identificare numerosi modi promettenti per migliorare lo sfruttamento del legno. L'innovazione svolgerà un ruolo chiave in questo contesto".
Sostituire la benzina con la legna
La chimica organica deve fare i conti con la natura finita del petrolio e del carbonio, le risorse fossili su cui si basa. La biomassa vegetale è un'alternativa realistica, come hanno dimostrato diversi progetti del PNR 66. Gruppi di ricerca dell'EPFL, L'ETH di Zurigo e l'Università di Scienze Applicate della Svizzera nordoccidentale (FHNW) hanno sviluppato nuove procedure per trasformare i componenti principali del legno - cellulosa e lignina - in composti aromatici e altri prodotti intermedi importanti per l'industria chimica. Sviatlana Siankevich dell'EPFL ha co-fondato la start-up Embion per trasformare le conoscenze appena acquisite in prodotti commerciabili.
I progetti di NRP 66 hanno abbracciato l'intero spettro dalla ricerca di base all'applicazione. Michael Studer dell'Università di Scienze Applicate di Berna è riuscito a migliorare i processi di fermentazione del legno di faggio per la produzione di etanolo, un combustibile di uso comune. La costruzione di un sito pilota nel Canton Giura è in discussione con un partner industriale e un fornitore di legno. François Maréchal dell'EPFL ha sviluppato uno strumento informatico per stabilire il layout migliore per una bioraffineria. Basandosi su un modello numerico, Tilman Schildhauer dell'Istituto Paul Scherrer è stato in grado di ottimizzare la produzione di biogas.
Un materiale tradizionale ma innovativo
"Per avere un futuro, il legno deve reinventarsi, " dice Martin Riediker. "È visto come un materiale di classe, ma dobbiamo sfruttare meglio il suo potenziale di innovazione come componente ad alta tecnologia." Ingo Burgert dell'ETH di Zurigo è riuscito a inserire un polimero nelle pareti cellulari del legno per renderlo più idrorepellente e stabile per l'uso come materiale da costruzione; i suoi collaboratori hanno fondato la start-up Swiss Wood Solutions con l'obiettivo di commercializzare nuovi materiali a base di legno. un team di progetto guidato da Christoph Weder presso l'Adolphe Merkle Institute di Friburgo ha inserito la cellulosa estratta dagli alberi nei polimeri con l'obiettivo di migliorarne le proprietà meccaniche.
Heiko Thoemen dell'Università di Scienze Applicate di Berna ha migliorato i processi di produzione di pannelli stratificati in cui una schiuma di plastica è racchiusa da due pannelli di legno, componenti di uso comune dei mobili prefabbricati flat pack. Presso l'Università di scienze applicate per l'ingegneria e l'architettura di Friburgo, Daia Zwicky ha sviluppato un legno-cemento leggero sostituendo parzialmente la sabbia con la segatura.
Il programma ha sottolineato l'importanza della conoscenza e del trasferimento tecnologico tra ricerca, industria e autorità pubbliche, in particolare conducendo 17 workshop su argomenti specifici. I risultati sono stati impressionanti:trasferimento intensivo di conoscenze con oltre 200 professionisti esterni, la creazione di tre start up, e numerose dichiarazioni di intenti per continuare a collaborare nei settori della ricerca e sviluppo.
Una delle raccomandazioni chiave del PNR 66 è quella di istituire un "Centro di competenza per la bioraffineria" e un "Centro tecnico per l'innovazione del legno svizzero". Il programma prevede anche lo sviluppo di una strategia di bioeconomia svizzera in cui il legno prende il posto che merita.
"Sfruttare le foreste ha senso in termini di ecologia e biodiversità in quanto può stabilizzare le emissioni di CO2 per decenni e diminuire l'effetto serra, " Martin Riediker dice. "Abbiamo un'emozione molto, anche intimo, rapporto con il legno. È il materiale di cui sono fatti i vecchi mobili e gli chalet della nostra infanzia. Ma il legno può fare anche di più. C'è molto know-how nei settori dell'edilizia e dell'innovazione in Svizzera. Le persone coinvolte in questi settori devono collaborare strettamente per massimizzare i benefici di questa risorsa naturale e rinnovabile".
