SFFP – Sustainable flexible food packaging: accelerating material discovery via multiscale modelling

Tecnologia sviluppata: Workflow multiscala per la progettazione di packaging monomateriale riciclabile
Coordinatore: IFAB
Partner: CNR, ENEA, Politecnico di Torino, Università della Calabria, Università di Pisa, Università di Trento, Università di Trieste
I dettagli del progetto

Sintesi del progetto

SFFP nasce per rispondere alla crescente necessità di sviluppare imballaggi alimentari più sostenibili, riciclabili e compatibili con i principi dell’economia circolare. Il progetto utilizza modellazione multiscala e tecniche avanzate di simulazione per progettare materiali innovativi in grado di sostituire le plastiche fossili nei packaging flessibili.

Obiettivi

L’obiettivo del progetto è sviluppare una metodologia scientifica che permetta di accelerare la selezione e la progettazione di materiali riciclabili e bio-compatibili, riducendo sperimentazioni fisiche e tempistiche di sviluppo. Attraverso un workflow multiscala, SFFP intende supportare sia gli aspetti prestazionali sia quelli ambientali del packaging, offrendo una base solida per la realizzazione di alternative sostenibili alle soluzioni attualmente in uso nel settore alimentare.

Problemi e necessità

Gli imballaggi alimentari tradizionali dipendono da plastiche derivate dal petrolio, difficili da riciclare e con un forte impatto in termini di emissioni. Allo stesso tempo, i materiali alternativi spesso non garantiscono proprietà meccaniche sufficienti, stabilità o compatibilità con i processi industriali. A ciò si aggiunge l’urgenza posta da normative europee sempre più stringenti e dalla richiesta dei consumatori di soluzioni più ecologiche. SFFP affronta questi limiti attraverso un approccio scientifico che guida la progettazione di materiali più performanti e sostenibili.

Soluzioni sviluppate

Il progetto ha sviluppato un workflow completo di modellazione multiscala capace di analizzare materiali a tre livelli: molecolare, mesoscopico e macroscopico. Sono stati simulati polimeri innovativi – inclusi blend polimerici e materiali ad alte prestazioni – per prevederne proprietà fisiche e meccaniche. È stato inoltre creato un modello specifico per polimeri a base di poliidrossialcanoati (PHA) per il settore del caffè, applicando approcci di randomizzazione e tecniche a grana grossa (coarse-grained) per studiare elasticità, stabilità e comportamento del materiale in condizioni reali. Questi risultati permettono già di orientare in modo più efficiente la progettazione del packaging.

Impatti

SFFP può generare benefici significativi per cittadini e imprese, riducendo l’impatto ambientale degli imballaggi e favorendo la diffusione di materiali riciclabili e meno inquinanti. I consumatori potranno perciò accedere a prodotti confezionati in maniera più responsabile, mentre le aziende aumenteranno la propria capacità di innovare mantenendo competitività e conformità agli obiettivi climatici. Il progetto contribuisce inoltre a rafforzare la transizione verso modelli produttivi basati su materiali sostenibili e circolari.

Settori di applicazione

Le tecnologie sviluppate possono essere applicate in tutto il settore del Packaging alimentare e non alimentare, dai prodotti freschi ai cosmetici e ai beni di largo consumo. Anche università, centri di ricerca e industrie dei materiali possono trarre vantaggio dalla metodologia multiscala proposta, utilizzandola per sviluppare nuovi polimeri o ottimizzare quelli esistenti. Infine, le aziende che operano nell’ambito della sostenibilità e della regolamentazione possono utilizzare questi risultati per supportare strategie e policy orientate alla riduzione della plastica fossile.

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