Sintesi del progetto
PISA mira a ridurre l’impatto ambientale degli imballaggi per prodotti lattiero‑caseari, sviluppando alternative a base biologica (bio-based) e riciclabili che possano sostituire le plastiche fossili oggi utilizzate. Il progetto sfrutta tecniche di simulazione multiscala e risorse HPC per comprendere in profondità il comportamento dei nuovi materiali, con l’obiettivo di supportare Granarolo nella realizzazione di packaging sostenibile adatto agli standard di sicurezza alimentare e alle esigenze produttive.
Obiettivi
L’obiettivo principale è identificare soluzioni di packaging basate su materiali rinnovabili, performanti e compatibili con i processi industriali esistenti. Attraverso un flusso di modellazione multiscala, il progetto intende prevedere proprietà meccaniche e degradabilità dei materiali bio-based, accelerando la selezione dei candidati migliori e riducendo tempi e costi di sperimentazione fisica. PISA mira così a promuovere una transizione verso sistemi di imballaggio più circolari e conformi alle normative emergenti.
Problemi e necessità
Gli imballaggi plastici del settore caseario presentano criticità note: scarsa riciclabilità, elevata impronta carbonica e limitata sostenibilità lungo tutto il ciclo di vita. Molti materiali alternativi non soddisfano ancora requisiti fondamentali come la resistenza meccanica, la compatibilità alimentare e l’idoneità ai processi industriali. In questo contesto, è necessario un approccio scientifico che permetta di studiare in modo predittivo la performance dei bio-polimeri e di selezionare le miscele più adatte alle specifiche applicazioni.
Soluzioni sviluppate
Il progetto ha identificato nel PLA (acido polilattico) un materiale particolarmente promettente per imballaggi come quelli della mozzarella. È stato avviato lo sviluppo di una pipeline di simulazione multiscala dedicata, capace di integrare modelli atomistici e a grana grossa (coarse-grained) per analizzare il comportamento meccanico del polimero. Parallelamente, PISA ha avviato la preparazione di strumenti digitali che consentiranno di valutare virtualmente nuovi materiali prima della prototipazione fisica, riducendo tempi, costi e impatto ambientale della fase di sviluppo industriale.
Impatti
I risultati ottenuti potranno contribuire alla riduzione dell’uso di plastiche fossili nel settore dei latticini e caseario, diminuendo rifiuti ed emissioni legate al packaging e fornendo al settore produttivo strumenti decisionali avanzati in grado di migliorare l’efficienza e la capacità di innovare, facilitando una transizione verso modelli industriali più responsabili. Per i consumatori, ciò implicherà prodotti confezionati in materiali più sostenibili senza rinunciare alla qualità e alla sicurezza alimentare.
Settori di applicazione
Oltre al comparto Lattiero-Caseario, la metodologia sviluppata può essere estesa a molteplici applicazioni nel settore del Packaging alimentare e non alimentare. Industrie che necessitano di materiali performanti e sostenibili, come cosmetica, farmaceutica e beni di consumo, possono adottare il workflow di simulazione per il design di nuovi materiali bio-based. Anche università, centri di ricerca e istituzioni pubbliche possono trarre vantaggio dai modelli generati per supportare politiche e programmi di innovazione nella sostenibilità dei materiali.
