Ricerca e Sviluppo | Report 2020

L’innovazione tecnologica nel Gruppo IREN è centrale nelle scelte strategiche e nella definizione dei prodotti e servizi offerti dal Gruppo.

Il Piano Industriale al 2025 conferma la centralità dell’innovazione nella Vision del Gruppo IREN che si esplicherà nello sviluppo di tutti i settori in cui opera con l’obiettivo di rendere IREN un esempio di eccellenza e innovazione nel settore delle multiutility. In particolare, il Piano Industriale delinea un forte piano di sviluppo a supporto dell’economia circolare, secondo un approccio “multicircle” che coinvolge tutti i settori in cui è attivo il gruppo. In quest’ottica le principali attività di innovazione in corso all’interno del Gruppo sono volte alla ricerca ed adozione di tecnologie e processi a supporto dello sviluppo sostenibile dei business di riferimento.
Le principali linee di ricerca, sviluppo ed innovazione sulle quali il Gruppo IREN sta investendo riguardano:

efficienza energetica declinata su più livelli e asset (cliente, edificio, agglomerato urbano, sistemi di illuminazione pubblica, asset energetici del Gruppo);
studio di nuovi sistemi per il recupero dei cascami energetici e incremento dell’efficienza degli impianti;
soluzioni per la produzione di idrogeno rinnovabile e per la produzione di metano di sintesi abbinata alla cattura dell’anidride carbonica;
sistemi di accumulo termico ed elettrico;
studio di modelli di business e analisi di piattaforme per l’implementazione di Comunità Energetiche;
processi finalizzati a massimizzare il recupero energetico e di materia da differenti frazioni di rifiuti, differenziati e non;
automazione e robotica negli impianti di trattamento rifiuti, a supporto del personale operativo;
Internet of Things (“IoT”), domotica e strumenti ICT di "data intelligence";
gestione ottimizzata del ciclo idrico integrato (distrettualizzazione, individuazione e riduzione delle perdite di rete) e strumenti a supporto della sensoristica in campo;
rilevazione e rimozione di agenti patogeni presenti in campioni di acque;
sistemi per la riduzione quantitativa ed il recupero di materia e/o energia da fanghi derivanti da processi di trattamento delle acque reflue;
soluzioni innovative connesse alla mobilità elettrica;
sistemi di “smart safety” per l’assistenza del personale o la segnalazione di situazioni di potenziale rischio;
soluzioni “industria 4.0” a supporto del personale coinvolto in attività operative e di manutenzione impianti, per la manutenzione predittiva e per il monitoraggio in campo.

IREN gestisce i processi di innovazione attraverso un modello di open innovation e, coerentemente con tale modello, ha in corso proficue collaborazioni con Università, Centri di Ricerca, Poli d’innovazione e startup innovative. Inoltre, partecipa attivamente a gruppi di lavoro ed associazioni su temi specifici di ricerca e sviluppo e promuove eventi quali convegni, workshop e hackathon. Nel corso del 2020 sono proseguite le attività tecniche relative sia ai diversi progetti cofinanziati del Gruppo e sia allo sviluppo, anche in partnership con aziende e startup innovative, di progetti tecnologici interni sulla base di una pianificazione che, partendo da un’analisi dello scenario di lungo periodo, è volta a dotare il Gruppo degli strumenti necessari a cogliere le opportunità e a mitigare i rischi derivanti dall’evoluzione dei mercati in cui opera.
“IREN UP", innovativo programma di Corporate Venture Capital con l’obiettivo di affiancare le startup Italiane a più alto potenziale nel settore cleantech, si è ulteriormente strutturato nel corso del 2020. Il programma mette a disposizione un inedito pacchetto di servizi personalizzato che include sperimentazione, supporto tecnico, consulenza legale, test di mercato, accordi commerciali e industriali. Nel corso del 2020, IREN UP ha portato a termine due operazioni di corporate venture. La prima operazione ha coinvolto una startup che opera nel campo della robotica applicata e nello specifico nel settore waste. La seconda iniziativa riguarda l’ambito dell’economia circolare ed ha comportato l’investimento, nei primi giorni del 2021, in una società innovativa che si occupa di riciclo applicato alla filiera del poliuretano.
Inoltre, è proseguita l’attività di scouting e partecipazione ad eventi dell’ecosistema innovazione che hanno permesso l’individuazione di nuovi target di investimento per il 2021.
Nel corso del 2020 sono diminuiti gli eventi pubblici di open innovation per via dell’emergenza Covid-19, che ha limitato la possibilità di interazione con l’ecosistema dell’innovazione con strumenti tradizionali. Nonostante tale difficoltà IREN ha potuto supportare l’edizione 2020 dell’Innovation 4 Change promuovendo una challenge incentrata su nuovi modelli di business connessi alle comunità energetiche dei cittadini.

Progetti di ricerca finanziati, conclusi ed in corso

Anche nel 2020 IREN ha contribuito alla realizzazione di importanti progetti di innovazione cofinanziati con fondi pubblici per la ricerca. A tale proposito, si riportano nel seguito i principali progetti in corso, per un valore complessivo a carico del Gruppo IREN pari a circa 8,8 milioni di euro, di cui circa la metà oggetto di finanziamento. Relativamente a tali importi, la spesa sostenuta nel corso dell’anno è stata pari a circa 1.200.000 euro, di cui circa 730.000 euro coperti da finanziamento.

Di seguito i progetti in corso nel 2020:

Recupero di materia da RAEE R1/R2 (Bando Ministero dell’Ambiente)

Il progetto ha come obiettivo principale lo sviluppo di tecnologie ad elevata replicabilità e rapidamente trasferibili al mondo industriale, finalizzate all’ottimizzazione della gestione dei rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE) ed in particolare il recupero del poliuretano dai frigoriferi (RAEE R1) come materia prima secondaria e l’ottimizzazione della separazione del cemento dalla carcassa delle lavatrici (RAEE R2). Nel corso del 2020, Iren Ambiente ed AMIAT, partner del progetto, hanno contribuito allo sviluppo dell’analisi di fattibilità tecnico-economica per l’implementazione di una linea di raffinazione del poliuretano prodotto dal trattamento di RAEE R1.

SATURNO (Bando Piattaforma Tecnologica Bioeconomia – Regione Piemonte)

Il progetto prevede di validare, su piattaforma industriale, la conversione della frazione organica dei rifiuti e della CO₂ di scarico dagli autoveicoli e da produzioni industriali, in biocarburanti e biochemicals; nello specifico, il progetto prevede di valorizzare la frazione organica dei rifiuti di origine urbana, normalmente convertita in energia termica, elettrica, bio-metano e compost, attraverso l’estrazione di sostanze ad alto valore aggiunto come idrogeno, acidi carbossilici, biofertilizzanti e biostimolanti.
IREN è coinvolta nel progetto insieme alla collegata GAIA presso la quale verranno eseguiti test di separazione e trattamento delle bio-plastiche separate dal sovvallo della FORSU (Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani); IREN è inoltre coinvolta nello sviluppo del Business Plan della bioraffineria integrata SATURNO, testata e validata nel corso del progetto.
Nel corso del 2020 IREN ha avviato le attività di raccolta ed elaborazione dei dati sperimentali al fine di impostare le attività di sviluppo del Business Plan; inoltre ha collaborato alle attività inerenti alla quantificazione/caratterizzazione della frazione estranea (con particolare riferimento alle plastiche) presente nella FORSU da raccolta differenziata.

OnlyPlastic (RFCS – 2019)

Il progetto OnlyPlastic si pone l’obiettivo di sostituire le fonti di carbonio fossile (carbone, coke, coke di petrolio) nei forni ad arco elettrico dell’acciaieria Feralpi di Lonato (BS) con polimeri densificati derivanti da residui del trattamento di rifiuti plastici. Per raggiungere un utilizzo ottimale di granulo SRA (agente riducente secondario) nell’acciaieria di Feralpi è prevista la realizzazione di un prototipo per il trasporto, movimentazione e caricamento del granulo oltre alla progettazione di un nuovo sistema di iniezione rispondente alle caratteristiche dello SRA ottenuto in conformità alle specifiche della norma UNI 10667-17.

All’interno del progetto, il ruolo di IREN, tramite I.BLU, si configura nell’ambito della produzione di materiale plastico densificato da utilizzarsi come agente riducente/schiumogeno alternativo alle fonti fossili nei processi di produzione dell’acciaio. I.BLU fornirà sia un prodotto derivante dai residui della plastica post-consumo destinato all’iniezione che uno concepito per il caricamento in cesta.

PolynSPIRE (Horizon 2020)

Il progetto PolynSPIRE si pone l’obiettivo di dimostrare una gamma di soluzioni sostenibili, innovative ed economicamente vantaggiose, per la valorizzazione energetica e di materia dei materiali plastici post-consumo e derivanti da scarti industriali. Vengono considerati tre macrosettori di innovazione: 1) riciclo chimico assistito dall’utilizzo di microonde e catalizzatori magnetici; 2) additivazione avanzata e irraggiamento di polimeri con radiazioni ad alta energia per promuovere un riciclo plastico di alta qualità; 3) valorizzazione dei rifiuti plastici come fonte di carbonio nell’industria siderurgica. Nello specifico, IREN partecipa al progetto attraverso la controllata I.BLU con un contributo sulla terza linea di ricerca.

CHESTER (Horizon 2020)

Il progetto ha l’obiettivo di sviluppare ed integrare una soluzione innovativa di tipo Power-to-Heat-to-Power che consenta la massimizzazione dello sfruttamento delle RES elettriche non programmabili e RES termiche già abbinate a sistemi di TLR. Il sistema oggetto dello studio, denominato CHEST, sfruttando pompe di calore, accumuli a calore latente e cicli organici Rankine (ORC), consentirà di trasformare l’energia elettrica in calore, stoccarlo e successivamente produrre nuovamente energia elettrica.
IREN è coinvolta nel progetto in qualità di gestore di reti di teleriscaldamento e ha fornito dati operativi di produzione elettrica e termica degli impianti di Torino e della domanda di rete del teleriscaldamento come input del modello del sistema CHEST. IREN sta effettuando la supervisione nelle fasi di sviluppo dei componenti del sistema e dell’infrastruttura di controllo e nel corso del 2020 ha avviato l’analisi delle opportunità di mercato derivanti dallo sfruttamento del sistema CHEST nei suoi impianti.

Energy Shield (Horizon 2020)

Il progetto intende sviluppare una piattaforma integrata di sicurezza informatica, utilizzabile da tutti gli attori della filiera energetica (Gestori della rete di trasmissione, Distributori, Aggregatori, Produttori) per prevenire futuri attacchi e imparare come difendersi analizzando attacchi passati.
IREN partecipa in qualità di Distributore (tramite IRETI) supportando i partner nella definizione degli strumenti di cyber security specifici, predisponendo una verifica di fattibilità (sulla carta) ed eventualmente un test in campo “offline” applicato a uno o più sottosistemi della rete (telecontrollo, SCADA, smart meters, reti TLC a supporto etc.). Nel corso del 2020, sono stati effettuati i test delle funzionalità del “security culture framework and tool” per i casi d’uso sperimentati sul campo e/o valutati.
IREN e IRETI hanno interagito con i partner/technology provider per lo sviluppo dei differenti software che comporranno la piattaforma integrata.

ENERGYNIUS (POR-FESR 2014-2020 Emilia-Romagna)

Il progetto ENERGYNIUS (acronimo di Energy Networks Integration for Urban Systems) intende delineare modelli di sviluppo che mettano le Energy Communities e i Distretti Energetici nelle condizioni di effettuare scambi bidirezionali con le reti energetiche, offrendo quindi energia e servizi al sistema regionale/nazionale. Saranno inoltre sviluppati strumenti software basati su algoritmi di gestione ottimizzata, modelli di simulazione real-time e diagnostica dei distretti energetici per identificare le migliori soluzioni tecnologiche e di controllo dei sistemi di produzione, accumulo e distribuzione dell’energia. Alcuni degli algoritmi sviluppati verranno integrati in un dispositivo hardware per il controllo degli impianti energetici. Strumenti software e hardware saranno validati sia in ambiente simulato che in ambiente reale su almeno tre casi studio. IREN partecipa al progetto come partner esterno, fornendo il proprio punto di vista sullo sviluppo dei tools di progetto ed eventualmente con test sul campo.

EVERYWH2ERE (Horizon 2020)

L'obiettivo del progetto è quello di sviluppare un gruppo elettrogeno a cella combustibile “plug and play”, facile da trasportare a livello urbano per alimentazione elettrica temporanea in diversi settori (cantieri, festival musicali, eventi temporanei, centri espositivi) ed in grado di garantire alti livelli di affidabilità e sicurezza oltre ad una riduzione delle emissioni rispetto ai gruppi elettrogeni tradizionali.
Il gruppo IREN, in qualità di terza parte di Environment Park, testerà uno skid ad idrogeno, attualmente installato presso la sede di Friem a Segrate (Milano), per la produzione di energia elettrica durante eventi/fiere (modalità gruppo di continuità/generatore mobile). Nel corso del 2020, IREN ha individuato eventi legati alla città di Torino durante i quali testare lo skid e identificato attuali modelli di business e parametri autorizzativi per la futura commerciabilità delle soluzioni sviluppate.

INCIT-EV (Horizon 2020)

L’obiettivo del progetto INCIT-EV è quello di sviluppare e sperimentare sul campo un set di infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici, tecnologie hardware e software e modelli di business per spingere l’adozione su larga scala della mobilità elettrica.
IREN e IRETI avranno un ruolo centrale nello sviluppo del progetto pilota nel parcheggio di interscambio Caio Mario a Torino che intende testare un sistema di colonnine DC (sia a ricarica lenta che veloce), direttamente collegate alla cabina di alimentazione in corrente continua dei tram. Nel corso del 2020, IREN ha partecipato alla definizione delle specifiche del decision support system relativo alla mobilità elettrica privata, alle campagne di misura per il setup preliminare del Pilota di Torino e coordinerà i partner coinvolti nella definizione delle specifiche per la realizzazione della cabina di conversione.

PLANET (Horizon 2020)

Il progetto mira a sviluppare tecnologie e analisi dei vincoli regolatori per lo sfruttamento sinergico delle reti di distribuzione (elettriche, gas e termiche). Durante il progetto sono state modellizzate tecnologie di accumulo e conversione; simulati sistemi intelligenti di gestione automatizzata multi-grid; creati nuovi business model; testati, in un pilota fisico, sistemi di conversione di energia.
Nel corso del 2020 IREN ha progettato e installato un sistema pilota a pompa di calore gestibile da remoto, ad integrazione dell’impianto di riscaldamento e raffrescamento, presso un edificio in propria gestione a Torino. Il fine della sperimentazione è stato testare in campo la gestione congiunta di vettori energetici per l’attivazione di strategie di flessibilità della domanda con l’ottica di fornire servizi ancillari alla rete elettrica. La pompa di calore è stata testata nella stagione termica invernale per bilanciare squilibri dei carichi o partecipare ai mercati elettrici ancillari, ottimizzando al tempo stesso il fabbisogno energetico dell’edificio e le misure di flessibilità richieste dalla rete elettrica.

PUMP-HEAT (Horizon 2020)

Il progetto ha l’obiettivo di aumentare la flessibilità degli impianti convenzionali a fonte fossile, in particolare degli impianti a ciclo combinato, al fine di soddisfare le sempre maggiori esigenze della rete per compensare le fluttuazioni di offerta derivanti dalle fonti rinnovabili. Il progetto studia l’abbinamento di pompe di calore a impianti a ciclo combinato cogenerativi e cicli combinati convenzionali; è inoltre analizzato l’abbinamento con sistemi per lo stoccaggio di calore e freddo. In particolare, nel corso del 2020, sono stati consegnati la pompa di calore e il sistema di accumulo termico a cambiamento di fase presso la centrale IREN di Moncalieri (TO). Attualmente sono in fase di completamento le attività per l’integrazione dell’impianto pilota con uno dei due cicli combinati, con l’obiettivo di testare le tecnologie studiate e sviluppate nel corso del progetto.

STORE&GO (Horizon 2020)

Il progetto STORE&GO, concluso a febbraio 2020, ha testato 3 innovativi sistemi di Power to Gas (P2G) localizzati in Germania, Svizzera e Italia, al fine di individuare e superare le barriere tecniche, economiche, sociali e legali associate alla tecnologia per la conversione dell’energia elettrica in energia chimica, sotto forma di molecole di idrogeno o metano sintetico. Il progetto ha valutato la possibilità di integrazione del sistema di storage P2G in sistemi di produzione e distribuzione dell’energia all’avanguardia. Il ruolo di IREN ha riguardato lo studio delle possibilità tecnico/economiche di integrazione della tecnologia P2G in realtà di produzione termoelettrica.

5G-Solutions (Horizon 2020)

L’obiettivo del progetto 5G-Solutions, avviato nel 2019, è quello di sperimentare, in differenti test di campo, le funzionalità, potenzialità e limiti della rete 5G, con particolare attenzione alla valutazione degli indicatori di performance definiti dagli enti di standardizzazione preposti. Tali test verteranno sulle seguenti verticali: Factories of the Future, Smart Energy, Smart Cities, Smart Ports, Media & Entertainment.
IREN partecipa alle attività della verticale “Energy” valutando i benefici relativi all’integrazione e sfruttamento della rete 5G (e delle sue caratteristiche principali di velocità, limitata latenza e alta affidabilità) nei casi d’uso del Demand Side Management e dello Smart Charging di veicoli elettrici.
Nel 2020 sono state definite le sedi dei piloti: il parcheggio della sede IREN di Torino (Martinetto) per i casi d’uso sulla smart mobility e, in sinergia con il pilota del progetto PLANET, un edificio del Comune di Torino equipaggiato con una Pompa di Calore prototipale per i casi d’uso sul Demand Side Management. È stata definita e sviluppata in versione Beta l’infrastruttura software per il controllo e monitoraggio dei casi studio. Infine, è stato sviluppato un primo prototipo dell’hardware che controllerà da remoto la pompa di calore e sono stati eseguiti i test di connettività 5G con VPN proprietaria.

Evolution2G (EMEurope Call 2016)

Il progetto “eVolution2G”, iniziato a giugno 2018, vuole approfondire e testare direttamente sul campo il concetto di Vehicle to Grid (V2G), ovvero un sistema in cui i veicoli elettrici hanno un ruolo di bilanciamento sulle reti elettriche. Le innovazioni principali che progetto ha portato avanti si basano su:

Sviluppo di un prototipo di EMCS (Energy Management and Control System), per la gestione dei dati a seconda dei diversi soggetti interessati, nell’ottica di migliorare l’equilibrio della rete elettrica;
Test su prototipi di soluzioni di ricarica V2G, sia a livello domestico che a livello pubblico/urbano.

IREN si è dotata di 2 colonnine bidirezionali in DC prototipali ed ha eseguito numerosi test sperimentali relativi a diversi scenari di utilizzo (i.e. carica del veicolo, alimentazione di una casa stand-alone, utilizzo della batteria delle auto per alimentare la rete).

WaterTech (MIUR)

Il progetto nasce dalla fusione tra le due idee progettuali WATERTECH e SMART WATER presentate in ambito bando MIUR Smart Cities nell’ottica di offrire una più robusta analisi del sistema idrico integrato, puntando sia alla gestione di problematiche relative alle reti di distribuzione idrica, sia all’applicazione di modelli e tecnologie innovative per il trattamento delle acque reflue.
Nel 2020 è stato sottoscritto il contratto di finanziamento e sono proseguite le attività di ricerca sugli impianti acquedottistici e reflui.

WATERSPY – High performance, compact, portable photonic device for pervasive water quality analysis (H2020)

Il progetto WATERSPY ha sviluppato e definito una metodologia per rilevare la presenza di batteri eterotrofi nelle matrici acquose quali Escherichia Coli, pseudomonas aeruginosa e salmonella. Lo strumento, sviluppato a livello prototipale per un utilizzo sul campo presso fonti di approvvigionamento del servizio idrico (laghi artificiali) e presso la rete di distribuzione, prevede una fase di pre-concentrazione che permette al bio-sensore di legare i batteri su una superficie che viene poi analizzata con una tecnologia laser. Il progetto è terminato formalmente alla fine di febbraio 2020.

MARILIA - MARA-BASED INDUSTRIAL LOW-COST IDENTIFICATION ASSAYS (H2020)

Il progetto MARILIA, iniziato a settembre 2020, si pone come obiettivo quello di sviluppare, da Technology Readiness Level 2/3 a 5, un nuovo test speditivo, a basso costo ed elevata sensibilità, per la rilevazione di agenti patogeni presenti in campioni di acque, ma potenzialmente applicabile anche in altri settori quali alimentare, sanità, agricoltura. L’obiettivo è quello di validare il test a livello di laboratorio, sviluppato per l’identificazione di un set di batteri (da indentificare anche con il contributo di IREN), ponendo le basi per un successivo deployment in campo introducendo un significativo efficientamento in termini di rapidità e costi rispetto alle attuali prassi analitiche. Nei primi quattro mesi di attività IREN, con la collaborazione di IRETI e IREN Laboratori, ha partecipato alla definizione delle specifiche del sensore che verrà sviluppato in funzione delle esigenze degli end-user (laboratori di analisi, gestori servizio idrico ed enti di controllo).

PRELUDE (Horizon 2020)

L’obiettivo del progetto, aggiudicato nel 2020, è testare, in diversi progetti pilota in Europa, soluzioni in ambito conduzione innovativa di edifici e impianti, free-running mode, autoconsumo e integrazione di fonti rinnovabili. Dal punto di vista tecnologico, PRELUDE intende integrare molteplici modelli fisici e matematici sviluppati dai partner, basi dati dei diversi piloti e sistemi di monitoraggio e controllo degli asset dei progetti pilota in un'unica piattaforma/middleware modulare che si basa su FusiX (infrastruttura di metadati e DSS – Decision Support System), sviluppata dal partner EMTECH in precedenti progetti EU. IREN e IREN Smart Solutions partecipano al progetto come coordinatori del Pilota Italiano installando in alcuni appartamenti differenti livelli di sensorizzazione, attuazione e feedback diretto sugli abitanti.

RES-DHC (Horizon 2020)

L’obiettivo del progetto, aggiudicato anch’esso nel 2020, è creare strumenti di supporto a Regolatori e stakeholders per l’incremento delle fonti rinnovabili nei sistemi di teleriscaldamento e teleraffrescamento. Strumenti programmatici e di valutazione tecnico-economica, azioni di miglioramento delle politiche e dei framework regolatori e mezzi di disseminazione e comunicazione innovativi verranno testati in 6 progetti-pilota europei con l’obiettivo di validarne i benefici e predisporre un set di strumenti a beneficio di futuri progetti in ambito energia.
IREN e IREN Energia partecipano a RES-DHC per testare i tool e le competenze dei partner su studi/progetti di rinnovo di reti TLR esistenti o nuovi progetti di espansione, con l’obiettivo primario di migliorare le modalità di programmazione, comunicazione e accettazione di progetti innovativi di teleriscaldamento 4.0 del Gruppo. Nel corso del 2020, è stato avviato uno screening di progetti conformi agli scopi del progetto (sulla base dell’esito si procederà alla formazione dello stakeholder group) ed è stato definito il dissemination plan valido per l’Italia.

BESTSAFE4IREN (Bando PRIA4.0 - Competence center CIM4.0)

Il progetto ha l’obiettivo di aumentare i livelli di ridondanza, sicurezza e interoperabilità degli apparati per la Safety dei lavoratori, integrandoli con una infrastruttura wireless LoRa e un brevetto DLT di nuova generazione in grado di certificare in modo standardizzato e anonimizzato su reti blockchain i dati dai sensori di campo in modo da garantire l’opportuno livello di neutralità necessario per uso operativo, normativo, assicurativo e legale. Il progetto, avviato a fine 2020, svilupperà una soluzione che verrà testata su una porzione di impianto di TRM e su una porzione di collina della Città di Torino dove gli operatori IREN si occupano della raccolta rifiuti.

Altre attività di innovazione

Nel corso del 2020, affiancati ai progetti finanziati, IREN ha portato avanti circa 40 iniziative e progetti autofinanziati, che hanno visto impegnate risorse interne ed esterne all’azienda. In particolare, per quanto riguarda le collaborazioni esterne, IREN ha attivato molteplici contratti di ricerca con università italiane che hanno riguardato aspetti quali la progettazione e sperimentazione di soluzioni impiantistiche innovative a supporto dei business IREN, la realizzazione di modelli e l’individuazione di nuovi processi e servizi.

Si riportano di seguito alcuni progetti autofinanziati significativi:

Idrico

Nel corso dell’anno sono continuate le attività di ricerca per l’ottimizzazione delle reti acquedottistiche.
In particolare, sono proseguiti i test di sensori per il monitoraggio dei transitori idraulici nelle reti di distribuzione idrica e di strumentazione al fine di individuare ed eliminare le cause generanti gli effetti dannosi per le tubazioni dei transitori idraulici e causa di rotture. IREN ha inoltre avviato collaborazioni finalizzate a testare l’utilizzo di sonde specifiche per rilevare la presenza di acqua nelle biomasse mediante misura dei raggi cosmici sia in ambito acquedottistico che idroelettrico per la stima idrica dei manti nevosi.
Inoltre, IREN ha potuto beneficiare dei risultati di un importante progetto di ricerca finalizzato a migliorare gli indicatori di qualità tecnica di ARERA nel settore del ciclo idrico integrato, con il fine di rispondere alle esigenze di competitività ed efficienza richieste dalla nuova Regolazione della Qualità Tecnica del Servizio Idrico Integrato supportando l’adozione dell’innovazione nella programmazione degli Investimenti.
In ambito idrico, successivamente al deposito brevettuale del nucleo tecnologico che ha dimostrato la fattibilità della tecnica della telemetria acustica, ha svolto nel 2020 la progettazione dei componenti del sistema con modem acustici sperimentandole su porzioni di rete realizzate in laboratorio (bed test) e sul campo.
Sono poi proseguite le attività connesse alla ricerca di nuove tecnologie da applicare ai processi depurativi finalizzati alla riduzione della produzione dei fanghi di supero ed al recupero di materia ed energia da questi derivanti, con l’obiettivo di ridurre i costi di gestione complessivi. In questo ambito sono proseguite le attività di collaborazione con startup ed enti di ricerca, con l’obiettivo di valutare rese ed applicabilità di processi innovativi come idrolisi, gassificazione o processi bio-tecnologici per l’estrazione di composti ad elevato valore, come ad esempio i biopolimeri. Per quanto riguarda la gassificazione è stato condotto un approfondito studio per valutare fattibilità e modalità di applicazione del processo alla linea fanghi degli impianti di depurazione del Gruppo.
Nel 2020 il Gruppo IREN ha proseguito l’attività di ricerca con il fine di standardizzare la procedura di prelevamento e gestione delle emissioni odorigene.
È inoltre proseguita l’attività di ricerca di cui all’accordo di collaborazione tra Hera, IREN, SMAT e A2A. Nel corso dell’anno, infatti, IREN ha continuato a mettere a fattor comune le proprie esperienze e conoscenze mediante sviluppi congiunti di progetti innovativi, con ricadute a beneficio delle stesse Aziende, con l’obiettivo di sviluppare la ricerca applicata, l’innovazione e lo sviluppo tecnologico nell’ambito della gestione del servizio idrico. In particolare durante l’anno sono proseguiti i progetti dedicati (i) alla sensoristica per on-line monitoring dedicato all’early warning; (ii) al recupero di sostanze utili alla produzione di bioplastiche dal ciclo di depurazione delle acque reflue urbane; (iii) alla gestione della presenza della Legionella nelle reti idriche confrontando metodiche analitiche differenti; (iv) al monitoraggio dei cloriti e clorati individuando interventi infrastrutturali e tecnologici, attività di controllo e mitigazione, e comportamenti nel campo della trasparenza e della comunicazione, in vista dell’entrata in vigore di nuovi limiti previsti dalla revisione della Direttiva Europea Acque Potabili per i due sottoprodotti della disinfezione (DBPs) Clorito e Clorato.

Progetti inseriti nel programma di ricerca di Fondazione AMGA

Durante l’anno, IREN ha continuato la collaborazione nell’ambito dei progetti di ricerca finanziati da Fondazione AMGA riferiti a tematiche economico regolatorie e ad aspetti tecnico-scientifici connessi alle risorse idriche, energetiche e ambientali. Ulteriori progetti verranno individuati e selezionati nell’ambito di un bando di ricerca che la Fondazione emetterà nel corrente anno.

Tra i progetti in corso si annoverano le ricerche su:

Applicabilità del Landfill Mining alle vecchie discariche in Italia;
MYRAEE - MYco Recupero di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche;
Nano-catalizzatori a base di ossidi di manganese per la produzione sostenibile di energia (Mn4Energy);
Valutazione comparativa dei processi di pulizia ed upgrading del biogas;
Mercati in cerca di regolamentazione: le gare per le concessioni di distribuzione del gas;
Metodi di gestione ottimale dei sistemi di drenaggio urbano basati sul monitoraggio innovativo delle precipitazioni mediante tecnologia IoT low-power wide-area network;
La performance economica, ambientale e organizzativa del settore idrico italiano;
Riuso dei reflui depurati: analisi dell’impatto igienico-sanitario;
Regolazione dei servizi idrici e ambientali: analisi dei fattori che determinano i costi operativi e di capitale e possibili riflessi sui modelli di riconoscimento dei costi in tariffa;
Mercati energetici e switching da parte dei consumatori: quali sono i driver e quali gli strumenti di intervento potenzialmente efficaci;
Proposte di intervento per la rimozione degli inquinanti emergenti e microinquinanti negli impianti di trattamento delle acque. Processi convenzionali ed innovativi;
Linee guida nazionali pe la sostenibilità degli enti del terzo settore (ETS) con particolare riferimento all’energia e all’acqua;
L'economia comportamentale incontra il mercato dell'energia;
Analisi costi benefici in ambito energy (riferimento a no-dig);
Caratteristiche di costo ed economie di scala nel settore dei servizi ambientali;
Applicazione di WSP al servizio idrico: aspetti metodologici e divulgativi per i portatori di interesse coinvolti;
Sviluppo e validazione di procedure per la valutazione dell’immissione di biometano nelle reti di distribuzione;
Indicatori di resilienza nei sistemi di distribuzione idrica rispetto a cambiamenti climatici e socioeconomici;
Modelli per la previsione e gestione del danno alle reti in caso di alluvione. Il progetto è stato avviato nel 2017.

Ambiente

Nel corso del 2020 si è conclusa la prima parte di un’attività di ricerca e sperimentazione riguardante una reazione per l’immobilizzazione della CO₂ derivante da processi di combustione in matrici allo stato solido, impiegando reazioni che si avvalgono di acidi e/o analoghi estraibili da sostanze vegetali. Dopo la definizione di rese e cinetiche di reazione, l’attività è proseguita con il supporto di un partner industriale per la realizzazione di un primo prototipo del sistema.
È stato inoltre sviluppato uno studio di fattibilità sull’integrazione di soluzioni innovative per la decarbonizzazione di impianti a combustione, con particolare riferimento alla conversione di flussi ricchi di anidride carbonica in molecole ad alto valore aggiunto, come il metano, sfruttando sistemi di produzione di energia termica ed elettrica da fonti rinnovabili. Nello specifico, è stato considerato come use case l’impianto di termovalorizzazione di TRM.
Nel corso del 2020 è proseguita l’attività di ricerca riguardante la valorizzazione delle bottom e fly ashes prodotte dagli impianti di incenerimento del Gruppo. In particolare, le attività svolte, che hanno coinvolto soggetti universitari ed industriali, si sono concentrate sulla valutazione dell’applicabilità industriale dei processi precedentemente studiati a livello di laboratorio (carbonatazione, lavaggio).
Nei primi mesi del 2020, si sono concluse le attività connesse alla borsa di ricerca per la valorizzazione delle plastiche miste da RAEE, nella quale è stata studiata ed approfondita la possibilità di un loro utilizzo in miscele cementizie o nei bitumi, a parziale sostituzione degli aggregati.
Sempre riguardo il trattamento dei RAEE, nel corso del 2020 è stato sviluppato uno studio di fattibilità con annesso test in campo di un sistema robotico basato su visione artificiale per l’automazione del processo di smontaggio (ad ora prevalentemente manuale) degli schermi LCD a fine vita trattati nell’impianto TBD di Volpiano (TO). L’attività si è conclusa con la progettazione preliminare di una linea robotica semi-automatizzata da inserirsi presso il suddetto impianto la cui realizzazione è prevista nel corso del 2021.

Infine, nel corso del 2020 è stato portato a termine uno studio di fattibilità e scouting tecnologico inerente processi innovativi per la produzione di biopolimeri e bio-compositi da scarti organici vegetali, tra cui la FORSU e per la valorizzazione del digestato/compost attraverso l’estrazione e la produzione di prodotti fertilizzati conformi alla nuova normativa Europea.

Energia

Innovazione Industria 4.0

IREN continua a portare avanti un’attività di ricerca di soluzioni innovative rientranti nella definizione di “Industria 4.0” applicabili alla Business Unit Energia, con particolare riferimento al settore della manutenzione. L’analisi si è focalizzata su verticali specifiche, ossia la sicurezza dell’operatore, il monitoraggio di infrastrutture ed i big data, concentrandosi sui settori termoelettrico, idroelettrico e teleriscaldamento.
Nel corso del 2020 sono proseguite le attività di test tramite droni per le ispezioni di dighe, invasi e versanti rocciosi. Inoltre, alcuni dipendenti IREN Energia sono stati formati per l’utilizzo di droni ed affiancati al personale esterno durante le attività di ispezione. Tutti i dati acquisiti nel corso degli anni sono ora disponibili su una piattaforma cloud. È stato ultimato e testato in ambiente operativo il prototipo di rover per l’ispezione delle gallerie di derivazione: il robot, una volta industrializzato, sarà in grado di percorrere le gallerie acquisendo immagini e mappature 3D, comunicando con l’esterno mediante una rete wireless durante l’ispezione. Sempre nel settore idroelettrico proseguono i test sull’utilizzo, in contesto operativo, di sistemi “smart glasses” al fine di permettere l’interazione tra campo di operatività e sale controllo e consentire una comunicazione di dati in real-time. Sono state organizzate giornate di formazione indirizzate agli addetti di manutenzione.
Nel corso del 2020, nei mesi più freddi, è stata nuovamente utilizzata la tecnica sperimentale di monitoraggio delle reti di teleriscaldamento attraverso volo aereo. Grazie all’impiego di una termocamera ad alta risoluzione, montata su un velivolo, è stato possibile sorvolare, in una notte invernale, la città di Torino e identificare attraverso un software di elaborazione delle immagini termiche le perdite di acqua e calore della rete.
In ambito teleriscaldamento, invece, è proseguita l’attività di sperimentazione di una soluzione per il monitoraggio da remoto dei parametri ambientali delle camere valvole della rete, considerati spazi confinati, sfruttando una tecnologia di connettività in grado di inviare i dati ad un database centralizzato ed analizzare tali informazioni. Il progetto ha come obiettivo l’incremento della sicurezza degli operatori e fornire informazioni aggiuntive utili per pianificare le attività di manutenzione in detti spazi.

Altre innovazioni in ambito energetico

In ambito ricerca, nel corso dell’anno, IREN ha:

portato avanti, in collaborazione con il Dipartimento di Energia del Politecnico di Torino e con Environment Park, alcuni studi di fattibilità di soluzioni per la produzione di idrogeno da fonte rinnovabile e di combustibili sintetici, sfruttando il flusso di anidride carbonica da processi di cattura dai fumi o di upgrade di biogas in biometano. Nel corso dello studio è stato valutato l’impiego di questi vettori energetici per la mobilità pubblica locale. In questo ambito, IREN è anche attiva ai tavoli di enti ed associazioni per la promozione e normazione dello sviluppo dell’idrogeno;
concluso lo studio su soluzioni per il recupero di calore geotermico e cascami di calore in abbinamento a reti di trasporto metropolitane;
trasformato una porzione del parcheggio scoperto della sede Martinetto in un laboratorio sperimentale per il test di sistemi di smart lighting. In tale area nel 2020 sono stati installati corpi illuminanti innovativi di produttori diversi equipaggiati sia con sensori in grado di elaborare stimoli esterni (radar, sensori di presenza) che controllabili da remoto tramite una piattaforma capace di integrare al suo interno input provenienti da banche dati differenti;
avviato una ricerca per stimare gli impatti della mobilità elettrica pubblica e privata sulla rete di distribuzione di energia elettrica di Torino, con l’obiettivo di supportare le decisioni inerenti lo sviluppo della rete;
avviato un progetto per lo sviluppo di soluzioni a supporto delle comunità energetiche rinnovabili per le quali la normativa italiana è in corso di pubblicazione, anticipando parte del recepimento della direttiva europea RED-II, ed è stato impostato l’avvio di un pilota per il test delle tecnologie attualmente presenti sul mercato;
completato studi sulle reti di teleriscaldamento di quarta generazione alimentate da fonti rinnovabili o pompe di calore, oltre a studi di fattibilità per il rifacimento di reti esistenti;
continuato il progetto LoRa Castellarano, che ha previsto con la realizzazione della rete di connettività IoT basata su protocollo di comunicazione LoRaWAN a copertura della città di Castellarano. Scopo del progetto è di testare soluzioni tipiche della Smart city a partire dagli asset gestiti da IREN, quali la rete di distribuzione del gas, la rete idrica dell’acqua potabile, la raccolta dei rifiuti, fino ad arrivare ai servizi aggiuntivi per la cittadinanza, quali ad esempio monitoraggio delle condizioni metereologiche, del rumore, dei parcheggi e delle condizioni di comfort di alcuni stabili di proprietà del Comune.

Corporate Venture Capital – IREN UP

Nel corso del 2020 sono state svolte anche numerose attività nell’ambito del programma di Corporate Venture Capital. È stata innanzitutto ultimata una operazione con una startup attiva nel campo della robotica applicata al settore waste. Il Gruppo Iren si è garantito il potenziale ingresso nell’equity della società innovativa a condizioni di favore nel prossimo round d’investimento.

A fine anno è stato concluso un accordo d’investimento con una società innovativa piemontese attiva nella filiera del riciclo del poliuretano; l’operazione comprende anche un accordo commerciale che garantirà al Gruppo una soluzione aggiuntiva per lo smaltimento di alcune tipologie di rifiuti.

Nella seconda metà del 2020 il Gruppo ha inoltre partecipato ad eventi e collaborazioni istituzionali, come il Premio Nazionale Innovazione (PNI) e Techstars, che hanno permesso di proseguire le attività di scouting di nuove startup, individuando nuovi possibili target d’investimento per il 2021.

Nel corso dell’anno si sono inoltre proseguite le attività di gestione delle partecipate verificando il raggiungimento delle milestone e stipulando accordi integrativi per prorogare alcuni diritti di opzione.

La ricerca ed analisi delle startup a livello nazionale nel corso del 2020 ha prodotto contatti con più di 400 startup, di cui circa una decina sono in una fase avanzata di approfondimento dei loro dossier.