CRITEST: un ponte tra ricerca e industria per guidare la transizione ecologica

Dal trasferimento tecnologico alla sperimentazione su scala reale, il Centro CRITEST si propone come un modello operativo per accelerare la transizione ecologica, promuovere la crescita industriale e costruire un ecosistema produttivo più resiliente, circolare e competitivo.

In un contesto in cui la sostenibilità ambientale e l’innovazione tecnologica sono diventati obiettivi strategici per l’intero sistema economico, la capacità di trasferire efficacemente le conoscenze scientifiche dal mondo accademico al tessuto imprenditoriale rappresenta una leva cruciale per la competitività e lo sviluppo sostenibile del settore industriale, in particolare nelle regioni del Mezzogiorno, caratterizzate sia da potenzialità che da sfide. Spesso, infatti, le ricerche condotte nei laboratori universitari si fermano alla fase pilota, senza poter essere replicabili su una scala industriale. Questo gap tra ricerca e applicazione limita il potenziale trasformativo della conoscenza scientifica. È proprio per colmare questa distanza e offrire uno spazio fisico e operativo dove sperimentazione, innovazione e impresa possano incontrarsi, che nasce il Centro Ricerca, Innovazione, Trasferimento tecnologico e Sviluppo sostenibile per la Transizione ecologica – CRITEST.

Situato ad Acerra, in provincia di Napoli, CRITEST è un polo scientifico e tecnologico d’eccellenza, pensato per promuovere la ricerca applicata e il trasferimento tecnologico a servizio dell’industria. Il Centro è gestito scientificamente dal consorzio EcoIndustry Lab, nato dalla sinergia tra l’Università degli Studi di Napoli “Parthenope”, la società Smart SEA s.r.l. – spin-off universitario fondato nel 2018 dal Prof. Francesco Colangelo, Ordinario di Scienza e Tecnologia dei Materiali presso il Dipartimento di Ingegneria, e dall’Ing. Ilenia Farina, ricercatrice presso lo stesso Dipartimento – e il Consorzio ASI di Napoli. CRI TEST si propone come una piattaforma integrata che mette in rete competenze scientifiche, realtà imprenditoriali e istituzioni, con l’obiettivo di operare su scala reale, superando i vincoli tipici della sperimentazione in laboratorio e accelerando l’impatto concreto dell’innovazione sui processi produttivi.

Il Centro di Ricerca CRITEST nasce con una finalità chiara: mettere a disposizione delle imprese un’infrastruttura operativa avanzata per testare soluzioni tecnologiche e ambientali su scala reale. Questo rappresenta un cambiamento radicale rispetto alla dimensione pilota dei laboratori universitari: la possibilità di operare direttamente su impianti industriali permette infatti di ottenere risultati tecnicamente rappresentativi, immediatamente applicabili e validabili nel contesto produttivo, accorciando il divario tra ricerca scientifica e trasferimento industriale.

La missione del Centro è duplice: promuovere la ricerca applicata nei settori strategici dell’ambiente, dell’energia e dei materiali innovativi ed ecosostenibili, e supportare concretamente le imprese nell’adozione di tecnologie avanzate, accompagnandole nella transizione ecologica e nell’accesso ai fondi pubblici, come il PNRR. CRITEST integra attività di sviluppo industriale, formazione specialistica, incubazione di start-up e assistenza tecnico-scientifica, posizionandosi come snodo operativo per la trasformazione sostenibile del comparto produttivo campano e nazionale.

Sotto la direzione del Prof. Colangelo, coordinatore del Centro, CRITEST ospita linee industriali per il trattamento di sottoprodotti, End of Waste (EoW) e scarti di lavorazione, laboratori per la valutazione della durabilità dei materiali, la produzione di calcestruzzi low-carbon e il trattamento di reflui industriali e di acque di falda contaminate tramite impianti avanzati dotati di tecnologia proprietaria di diversi partner (cfr. Gruppo Sostelia). Grazie alla sua posizione strategica, in prossimità del termovalorizzatore di Acerra, CRITEST potrà integrarsi operativamente con le principali infrastrutture ambientali regionali, contribuendo a potenziare l’efficienza delle filiere di recupero e la valorizzazione dei cascami tecnici derivanti dall’impianto regionale.

Con un approccio fortemente orientato alla sostenibilità ambientale, all’innovazione tecnologica e alla competitività industriale, CRITEST si propone come un motore di sviluppo territoriale, capace di favorire la crescita delle imprese italiane e contribuire alla costruzione di un futuro più verde, intelligente e condiviso. L’obiettivo è costruire un ecosistema tecnologico avanzato dove innovazione e sostenibilità procedano insieme, per rafforzare le filiere industriali locali e contribuire al progresso ambientale del Paese.

Esteso su circa 40.000 metri quadrati, il centro CRITEST ospita una serie di capannoni industriali progettati per integrare impianti tecnologici avanzati, laboratori specializzati e infrastrutture dedicate al trattamento delle acque reflue generate da processi industriali. Tra queste, rientrano anche delle vasche di contenimento realizzate in calcestruzzo fornito da Heidelberg Materials, destinate alla gestione e al trattamento di matrici liquide e solide contaminate da agenti inquinanti e chimicamente aggressivi.

Per garantire prestazioni affidabili nel tempo, il calcestruzzo impiegato è stato oggetto di uno studio specifico condotto dal team della Direzione Tecnologie e Qualità di Heidelberg Materials insieme al Servizio Tecnologico dell’Area Sud, volto a valutarne il comportamento in ambienti severi. Particolare attenzione è stata rivolta alla durabilità del materiale, alla resistenza meccanica e alla protezione delle armature dagli attacchi chimici. A supporto dell’attività progettuale e sperimentale hanno contribuito, con competenze specialistiche e assistenza tecnica in campo, l’Ing. Deborah Floris (all’epoca dei lavori in forza al Technologies & Quality Department, oggi Area Operation Director), il Dott. Luciano Padalino (Technological Service Manager – Area Sud) assicurando il corretto sviluppo delle formulazioni e il monitoraggio delle performance in fase esecutiva.
Le miscele adottate assicurano il mantenimento delle proprietà fisiche e funzionali, offrendo elevate prestazioni anche in condizioni operative complesse.

Due, in particolare, gli aspetti oggetto di studio e progettazione per la realizzazione delle opere:

1. L’elevazione delle pareti, con dimensioni massime di 34 metri in lunghezza, 24 in larghezza, 0,50 metri di spessore e un’altezza variabile tra 6 e 9 metri. Le strutture sono state concepite per garantire la monoliticità e l’impermeabilità in esercizio, caratteristiche fondamentali per la tenuta idraulica e la durabilità dell’infrastruttura.
2. Il monitoraggio del calore di idratazione del calcestruzzo in opera, finalizzato a prevenire scasserature premature che avrebbero potuto compromettere l’integrità strutturale del manufatto.

Per la realizzazione di una singola vasca, attrezzata con setti divisori interni progettati per lo stoccaggio e il trattamento delle matrici contaminate, sono stati impiegati circa 300 metri cubi di calcestruzzo, forniti dall’impianto Heidelberg Materials Italia Calcestruzzi di Casalnuovo di Napoli. L’impermeabilizzazione è stata raggiunta anche con gli additivi Penetron della Penetron Italia srl.

Il calcestruzzo impiegato è i.tech STRUCTURA C40/50 XA2 S5 D25, conforme alle specifiche delle norme UNI EN 206 e UNI 11104. La miscela è caratterizzata da un rapporto acqua/cemento pari a 0,42, inferiore al limite normativo di 0,50, e da un contenuto di cemento inferiore a 420 kg/m³ (< 340 kg/m³ raccomandati dalla norma). Il mix è stato specificamente progettato per la classe di esposizione XA2, che identifica ambienti soggetti ad aggressioni chimiche, richiedendo quindi l’utilizzo di cementi ad alta resistenza ai solfati (A.r.s.), come previsto dalla norma UNI 9156. A tal fine è stato impiegato un cemento pozzolanico CEM IV/A (P) 42,5R SR, prodotto presso lo stabilimento Heidelberg Materials di Colleferro (RM).

La composizione del calcestruzzo ha previsto inoltre tre classi granulometriche di aggregati calcarei e un additivo superfluidificante ad alta riduzione d’acqua, formulato per l’impiego in condizioni climatiche estive, allo scopo di garantire una buona lavorabilità anche a temperature elevate. A completamento della miscela, sono stati aggiunti due additivi specifici: un incrementatore di resistenza in forma liquida e un additivo cristallizzante in polvere, finalizzati al miglioramento delle prestazioni meccaniche e della durabilità del conglomerato (Penetron Italia srl).

Per rispondere ai requisiti progettuali della vasca, è stata avviata una collaborazione con PENETRON ITALIA S.r.l., che ha fornito l’additivo in polvere Penetron Admix, specificamente formulato per garantire l’impermeabilizzazione integrale e la protezione chimica del calcestruzzo. Questo prodotto, utilizzato come additivo nel mix design del calcestruzzo in fase di confezionamento, è costituito da cemento Portland e molteplici componenti chimici proprietari attivi, che fin dal principio, nella fase di esecuzione dei getti, reagiscono con i vari composti minerali dell’idratazione del cemento e l’umidità della matrice in calcestruzzo fresca, formando una rete di cristalli insolubili che sigilla i pori, i capillari e le microfessurazioni eventualmente presenti. La struttura in calcestruzzo diventa così impermeabile all’acqua e agli agenti contaminanti da qualsiasi direzione provengano.

Il progetto di realizzazione della vasca strutturale ha inoltre previsto lo studio e la progettazione di tutti gli elementi accessori per la tenuta dei particolari costruttivi, ovvero giunti strutturali ed elementi passanti, prevedendo una fessurazione controllata e programmata al fine di mantenere la continuità e la monoliticità della struttura nel tempo.

Particolare attenzione è stata riservata al contenimento del calore di idratazione del calcestruzzo. Sebbene lo spessore delle pareti (50 cm) rientrasse al di sotto del limite critico di 80 cm, è stato utilizzato un cemento pozzolanico proveniente dallo stabilimento Heidelberg Materials di Colleferro (Roma) di tipo IV/A (P) 42,5 R, a basso contenuto di clinker, che sviluppa un calore di idratazione inferiore rispetto ai cementi tipo II/A-LL. Inoltre, per contenere ulteriormente il dosaggio del cemento, è stato introdotto un additivo incrementatore di resistenza, che ha consentito di raggiungere le prestazioni meccaniche desiderate con una minore quantità di legante. Questa soluzione, oltre a garantire prestazioni elevate, ha permesso di ridurre le emissioni di CO₂, contribuendo in modo concreto al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale fissati per il 2030.

Il comportamento del calcestruzzo durante la fase di dissipazione del calore di idratazione è stato monitorato mediante l’installazione di termocoppie all’interno della struttura. I sensori, fissati direttamente alle armature metalliche, sono stati posizionati secondo lo schema classico di rilevamento termico in tre punti: due sonde prossime al cassero (una sul lato interno e una su quello esterno della parete) e una sonda centrale collocata nel nucleo della parete.

L’analisi dei dati ha evidenziato che, già al quinto giorno, il delta termico tra la temperatura rilevata al centro della parete e quella in prossimità delle superfici era inferiore a 20 °C. Questo risultato ha permesso di procedere in sicurezza all’allontanamento/allentamento dei casseri dalla superficie del calcestruzzo (scasseratura parziale) e, successivamente, alla loro completa rimozione dal calcestruzzo, senza compromettere l’integrità del manufatto.

Progettato come hub multidisciplinare a supporto dell’innovazione industriale, CRITEST si rivolge in particolare ai settori dell’energia, dell’ambiente, della valorizzazione della risorsa acqua, dei materiali e dei processi sostenibili, con l’obiettivo di accompagnare le imprese nella transizione ecologica. Attraverso attività di sperimentazione, consulenza tecnica e progettazione di soluzioni avanzate, il centro svolge anche diverse funzioni specialistiche, tra cui:

• incubatore di start-up industriali, con focus su tecnologie pulite, circolarità dei materiali e riduzione dell’impronta ambientale nei processi produttivi;
• centro di formazione permanente rivolto a personale tecnico, operatori d’impresa e neolaureati, con un’Academy specializzata su ingegneria ambientale, digitalizzazione e gestione sostenibile dei processi industriali;
• interfaccia operativa tra università e mondo produttivo, attraverso attività di trasferimento tecnologico, sviluppo di prototipi e dimostratori, test su materiali e processi, servizi di monitoraggio ambientale e caratterizzazione chimico-fisica.

Sono attualmente in corso collaborazioni con una decina di aziende che utilizzano i laboratori e le attrezzature del Centro, o che partecipano alle attività formative. Inoltre, sono in corso di stipula accordi quadro con oltre dieci università italiane e straniere, per favorire la mobilità di ricercatori, la realizzazione di progetti congiunti e il finanziamento di borse di dottorato.

Dal punto di vista operativo, il centro ospita laboratori specializzati (chimici, ambientali, di analisi materiali) e impianti su scala reale per soil washing, inertizzazione, trattamento acque e produzione di materiali ecosostenibili. Sono coinvolte diverse figure tecniche e scientifiche – ingegneri civili, ambientali, chimici e biologi – a testimonianza della vocazione interdisciplinare del centro. Avviato da circa due anni, CRITEST sta progressivamente implementando le attività in funzione delle necessarie tempistiche di attivazione, consolidandosi come una realtà strategica per la crescita sostenibile del tessuto produttivo campano e nazionale.

Nel contesto del potenziamento delle infrastrutture del centro di ricerca, l’azienda SIMEM ha svolto un ruolo fondamentale nello sviluppo di un innovativo impianto di inertizzazione grazie alla sua pluriennale esperienza nel settore industriale e ambientale. L’impianto è progettato per rispondere alle poliedriche esigenze di questo innovativo centro di trattamento dei più diversi materiali, con soluzioni ad hoc come il mescolatore a doppio asse ad alta efficienza per la lavorazione di formule che richiedono miscelazione intensiva ed il sistema di automazione Simem@tic che permette un controllo a 360° delle diverse fasi produttive per massimizzare la produttività e la tracciabilità oltre a garantire la massima efficienza energetica del processo.

SIMEM ha uno stretto rapporto di collaborazione con il Gruppo Heidelberg Materials sia per la fornitura di impianti nei più importanti siti di produzione in Italia, che nell’ambito della ricerca e dello sviluppo: attualmente è ad esempio in corso un progetto per il trattamento dei sedimenti portuali e delle farine di mitili con Politecnico di Bari. SIMEM sta infine sviluppando un rivoluzionario sistema di iniezione della CO₂ nel calcestruzzo e nelle miscele a base cementizia per altre applicazioni che vanno nella stessa direzione ambientale che il Gruppo Heidelberg Materials sta ispirando per tutto il settore.

Tra i molteplici campi di ricerca e sperimentazione del CRITEST, una delle aree chiave riguarda lo studio dei materiali da costruzione, con particolare attenzione alla durabilità e alle prestazioni meccaniche e ambientali. Vengono eseguite prove accelerate su componenti edilizi innovativi, valutandone il comportamento in condizioni estreme per anticiparne la risposta in esercizio. Un filone di rilievo è lo sviluppo e la sperimentazione di calcestruzzi low-carbon, realizzati con miscele innovative e materiali alternativi, in linea con la normativa End-of-Waste. A ciò si affianca una linea di ricerca dedicata ai cementi a basso impatto ambientale, con materiali riciclati da rifiuti industriali come cenere volante, loppa d’altoforno, ecc., pensati per ridurre drasticamente le emissioni di CO₂ del settore edilizio.

Nel campo della bonifica ambientale, il Centro sta sviluppando impianti e tecnologie di soil washing, inertizzazione e trattamento di acque contaminate, trattando sia matrici liquide che solide. Un aspetto distintivo è l’approccio “green” alla stabilizzazione dei terreni contaminati, dove si evita l’uso di cementi e reagenti chimici tradizionali a favore di matrici innovative provenienti da sottoprodotti industriali – solitamente destinati allo smaltimento – che vengono reimpiegati come leganti alternativi per ridurre l’impatto ambientale e promuovere pratiche di economia circolare. Questo approccio è oggetto di un brevetto in fase di sviluppo per un miscelatore dedicato a tali applicazioni.

Nell’ambito del trattamento delle acque reflue, CRITEST sviluppa tecnologie dedicate alla rimozione dei PFAS (Sostanze Perfluoroalchiliche), in collaborazione con aziende partner, per testare soluzioni su scala reale in scenari complessi. In questo contesto si inserisce il progetto del Gruppo Sostelia, formato da otto aziende, tra cui SMART SEA, che si pone un obiettivo ambizioso: affrontare in modo integrato il trattamento delle acque in tutte le sue forme. Il Gruppo è fortemente orientato verso soluzioni innovative e sostenibili, con particolare attenzione al paradigma del liquid zero discharge, finalizzato al recupero totale delle acque reflue e alla minimizzazione degli scarti. All’interno del proprio centro operativo, Sostelia ha realizzato un Centro di Ricerca Industriale sul Trattamento delle Acque, dove sono attualmente in corso numerose attività progettuali. Tra queste, rivestono un ruolo centrale sia la rimozione dei PFAS dalle acque reflue industriali sia il trattamento del digestato prodotto da impianti di digestione anaerobica. A conferma del carattere fortemente innovativo dell’iniziativa, sono attualmente in corso tre domande di brevetto: due riguardano le tecnologie per la rimozione dei PFAS, identificate con le sigle ALK.A. FIX–TESLA W e ALK.A. FIX–TESLA P, mentre la terza è dedicata al trattamento del digestato, sotto il nome di ALK.A. FIX–TESLA D. Per supportare lo sviluppo e la validazione di queste soluzioni, Sostelia sta installando impianti dimostrativi in scala reale, che verranno utilizzati per attività di sviluppo sperimentale e per l’esecuzione di prove in condizioni operative reali, sia in laboratorio che su scala piena (full scale lab).

Altrettanto strategico è il lavoro sul recupero e la valorizzazione dei rifiuti da costruzione e demolizione (C&D), non solo ai fini del loro riutilizzo come aggregati riciclati, ma anche come componenti per la stabilizzazione di matrici solide contaminate. Il centro dispone di un impianto dedicato alla separazione selettiva delle macerie, rendendo possibile l’ottenimento di frazioni utili per la produzione di materiali secondari.

Infine, CRITEST è impegnato anche nel settore delle energie rinnovabili, con attività di sperimentazione su fotovoltaico, solare termico, produzione di bioidrogeno e accumulo energetico, promuovendo modelli di generazione diffusa e sostenibile. In quest’ottica, il centro è dotato anche di un impianto fotovoltaico installato su un’ampia porzione della copertura, che consente di sfruttare l’energia solare per alimentare gli impianti e soddisfare parte del fabbisogno energetico della struttura.

Queste linee di ricerca fanno del CRITEST un centro di ricerca industriale, capace di affrontare con approccio sistemico le sfide della transizione ecologica e della sostenibilità industriale.

Tra le attività più distintive del CRITEST si colloca lo sviluppo e l’upgrading di un impianto innovativo per il trattamento dei reflui industriali e acque di falda (ALKA FIX L), frutto di oltre un decennio di attività di ricerca e sviluppo condotta in ambito accademico e industriale, inizialmente presso l’Università Parthenope e successivamente con la startup SMART SEA del gruppo Sostelia. Il risultato è una piattaforma mobile di trattamento integrato, altamente tecnologica, sicura ed ecocompatibile, progettata per gestire ogni tipologia di refluo, anche con elevati carichi inquinanti, in conformità con i limiti normativi di scarico.

Il centro CRITEST si afferma come una delle realtà più avanzate e promettenti nel panorama italiano dell’innovazione sostenibile. Grazie a un’infrastruttura unica nel suo genere sul territorio italiano, alla sinergia tra università, impresa e istituzioni e a una visione orientata alla sperimentazione su scala reale, il centro rappresenta un modello efficace di trasferimento tecnologico e di supporto concreto alla transizione ecologica. Le sue attività — che spaziano dal recupero di materie alla bonifica dei terreni, dalla produzione di materiali low-carbon alla formazione di nuove competenze — pongono le basi per un ecosistema produttivo più resiliente, circolare e competitivo. In un contesto in cui l’urgenza ambientale richiede risposte concrete e integrate, il CRITEST dimostra come l’innovazione, se ben incanalata, possa diventare motore di sviluppo sostenibile e di rigenerazione territoriale.

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