Il grafene: più naturale e più sostenibile.E ha molti usi.

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Intervistiamo lo staff di Directa Plus fondato da Giulio Cesareo che ne è anche CEO. Directa Plus è uno dei più grandi produttori e fornitori di prodotti a base grafene destinati ai mercati internazionali consumer e industriali. I prodotti a base grafene di Directa Plus sono naturali, chemical-free, realizzati in modo sostenibile e su misura per applicazioni commerciali nei seguenti settori: smart textile, elastomeri, materiali compositi e soluzioni ambientali. Ecco le risposte alle nostre domande.

D-Quali sono i vantaggi del grafene anche da un punto di vista ecologico?

R- Grafene è il nome dato a un singolo piano di atomi di carbonio, organizzati in un reticolo esagonale a nido d’ape. La particolare simmetria del cristallo grafenico e la sua bidimensionalità sono gli ingredienti base che ne determinano le prestazioni “risonanti” nei più svariati ambiti della chimica e della fisica:

• Alta area superficiale: implica che con piccole quantità di grafene si dispone di una superficie attiva enorme.

• Estremamente leggero: 1 m2 pesa solo 0.77 mg

• Alta conducibilità elettrica: gli elettroni nel grafene si muovono come se non avessero massa, a circa 1/300 della velocità della luce. Questo ne determina l’alta mobilità e comporta una conducibilità elettrica superiore a quella dell’argento a temperatura ambiente.

• Alta conducibilità termica: i modi con cui possono vibrare gli atomi di carbonio nel grafene gli permettono di condurre il calore nel piano meglio che nei nano tubi di carbonio o nel diamante.

• Estreme proprietà meccaniche: il grafene è il materiale più “forte” al mondo, con un carico a rottura 200 volte maggiore di quello dell’acciaio.

• Effetto barriera:  grazie alla particolare morfologia a fogli sovrapposti, il grafene conferisce alla matrice che lo ospita proprietà di impermeabilità a gas e liquidi.

Attraverso il grafene, prodotti esistenti possono migliorare le loro performance: bastano pochi grammi di Pristine Graphene Nanoplatelets (GNPs) per conferire nuove proprietà a un materiale o incrementare quelle esistenti. Ad esempio:

  • nelle giacche a vento da sci Graphene Plus migliora il comfort, distribuendo il calore corporeo in modo uniforme;
  • nelle polo da golf la stessa proprietà di conducibilità termica origina un effetto rinfrescante attraverso la dispersione del calore;
  • nelle tute da sci da gara diminuisce l’attrito dell’aria a vantaggio della velocità dell’atleta;
  • nei pneumatici da bici aumenta la resistenza al rotolamento, aumentando la tenuta in curva e la velocità sul rettilineo, e aumenta la resistenza alle forature;
  • nel filo per stampante 3D migliora sia la resa estetica dei prodotti sia la loro conducibilità termica; inoltre incrementa le performance in termini di: modulo elastico, resistenza alla trazione e di un miglioramento dell’allungamento;
  • nei tubi idraulici ad alte prestazioni migliora la resistenza alla fatica;
  • nei tubi off-shore abbatte la permeabilità a gas e solventi.

I prodotti a base grafene di Directa Plus, identificati dal brand G+ (Graphene Plus) si distinguono in particolare per alcune caratteristiche che derivano dalla scelta di produrre G+ solo attraverso processi fisici, senza l’utilizzo di solventi o altri additivi chimici: sono naturali, chemical-free, certificati non tossici e non citotossici da un laboratorio indipendente, realizzati in modo sostenibile e su misura a partire dalle richieste specifiche dei clienti.

Inoltre, Directa Plus realizza anche un prodotto chiamato Grafysorber®, certificato dal Ministero dell’Ambiente per l’utilizzo in caso di emergenze ambientali, che riesce ad assorbire oli e idrocarburi dispersi in acqua in modo estremamente efficace: una soluzione in caso di sversamenti accidentali, che sta trovando applicazione anche in ambito industriale per la decontaminazione delle acque all’interno dei processi produttivi. Quindi, non solo Graphene Plus è sostenibile, ma anche al servizio della sostenibilità ambientale.

D- I vs prodotti a base grafene rientrano nei CAM (criteri minimi ambientali) previsti per i bandi pubblici?

R-Al  momento il grafene non è presente tra le 17 categorie di prodotti per cui vengono definiti i CAM per i bandi pubblici. Ricordiamo però che uno dei nostri prodotti, Grafysorber®, è stato certificato dal Ministero dell’Ambiente per l’utilizzo in caso di emergenze ambientali.

D-L’uso di prodotti a base grafene riduce la CO2 o quali inquinanti e quali emissioni annulla (lungo la filiera) e quali esternalità negative evita?

R-L’impatto più rilevante sulla tutela dell’ambiente è sicuramente quello apportato da Grafysorber®, che oltre a dare risultati molto rilevanti nella decontaminazione delle acque, sia in caso di emergenze sia a livello industriale, si sta rivelando efficace anche nella decontaminazione di suolo e aria da idrocarburi e altri inquinanti, anche quando presenti in minime quantità.

L’uso di Graphene Plus in altri ambiti, come quello degli pneumatici, apporta benefici ambientali in termini di riduzione dei consumi (sia delle gomme stesse, più resistenti, che di carburante, per effetto della diminuzione dell’attrito). Inoltre va a sostituire nella composizione degli pneumatici il carbon black, materiale poco ecologico e sospettato di essere dannoso per la salute.

D-Come è nata la vs azienda, da quale esperienza precedente?

R- Giulio Cesareo, nato e cresciuto a Milano, prima di fondare Directa Plus ha lavorato per quasi vent’anni in Union Carbide (poi GrafTech International), tra l’Italia e gli Stati Uniti. Nel 2005 ha deciso di provare a dare vita al suo sogno, riducendo la scala dimensionale per aumentare la sua soddisfazione: in pratica, passando dalla grafite al grafene (quindi dal 3d al 2d), e dalle logiche della multinazionale alla sua start up.

Directa Plus è stata fondata nel 2005 negli Stati Uniti, ma Giulio Cesareo ha convinto dopo poco tempo i suoi soci a trasferire l’azienda in Italia, una scelta sicuramente in controtendenza rispetto ad altre aziende tecnologiche, ma basata su valide motivazioni: nel mercato italiano ed europeo erano molte le realtà con prodotti maturi che avrebbero potuto beneficiare dell’apporto del grafene, ed erano presenti anche molte valide università che avrebbero potuto fornire giovani laureati brillanti interessati a entrare nel team di Directa Plus. Inoltre, Directa Plus avrebbe avuto la possibilità di posizionarsi tra i principali produttori di grafene in Europa, con meno concorrenza e più possibilità di crescita rispetto agli Stati Uniti.

Il tempo gli ha dato rapidamente ragione: a tredici anni dalla sua fondazione, Directa Plus è tra i più grandi produttori di materiali a base grafene al mondo, ed è quotata da maggio 2016 all’AIM di Londra.

D-A chi vi rivolgete per i vs prodotti?

R-Sono molti gli ambiti di applicazione del grafene, ma al momento Directa Plus ha scelto di concentrarsi su alcuni in particolare, dove le prospettive di mercato sono più concrete e a breve termine: l’ambiente, il tessile, gli elastomeri e i materiali compositi.

Il pubblico di riferimento resta comunque ampio, ed è questo uno dei motivi per cui l’azienda ha scelto di lavorare con una serie di partner selezionati per ciascun settore, che conoscono già bene il proprio mercato e le sue dinamiche. Gli interlocutori di Directa Plus sono quindi principalmente aziende di questi settori, con cui lavora in team per trovare il miglior utilizzo di Graphene Plus all’interno dei loro prodotti e non i consumatori finali. Per quanto riguarda Grafysorber®, Directa Plus si rivolge non solo alle aziende, ma anche a Governi, istituzioni e associazioni che lavorano a tutela dell’ambiente.

D- Che cosa pensate in generale della circular economy?

R- Fin dalla nascita di Directa Plus la sostenibilità è stata uno dei valori chiave dell’azienda. Crediamo sia fondamentale dare un contributo concreto alla creazione di un sistema economico in grado di sostenersi nel lungo periodo anche dal punto di vista ambientale: è un passo che tutte le aziende dovranno fare, se vogliamo garantirci un futuro vivibile.

Dal nostro punto di vista, poniamo attenzione a questo valore non solo nella creazione di prodotti sostenibili essi stessi e che possano contribuire alla tutela dell’ambiente, ma anche nel processo produttivo, disegnato fin dall’inizio in una logica cradle to cradle, per ridurre al minimo i consumi energetici e puntare allo zero waste.
Infine, curiamo il ciclo di vita dei materiali che produciamo: per esempio stiamo studiando come riutilizzare Grafysorber®, una volta esaurito il suo potere adsorbente, all’interno degli asfalti, dove le sue caratteristiche sono ancora utili per migliorare le performance di resistenza e durabilità.

D- Progetti futuri?

R – Crediamo che il grafene possa migliorare in modo significativo la vita delle persone e i nostri progetti di sviluppo mirano proprio a questo: a trovare nuove applicazioni che garantiscano migliori performance per i prodotti a oggi utilizzati. Non vogliamo conquistare mercati attraenti ma lontani dalle possibilità applicative attuali, come l’elettronica o il bio-medicale, ma migliorare prodotti maturi nei mercati esistenti, come abbiamo fatto fino ad oggi. Tra gli ambiti in cui saremo maggiormente impegnati nei mesi a venire, c’è sicuramente il tessile, dove le applicazioni spaziano dal tessile tecnico, con proprietà di regolazione termica e antifiamma, allo sportswear e all’activewear, dove stiamo studiando anche le proprietà di conducibilità elettrica oltre che termica, e quindi tutte le possibilità applicative relative agli smart textile.

Dal punto di vista ambientale, siamo convinti che Grafysorber® abbia un enorme potenziale applicativo. I risultati relativi alla sua efficacia sono davvero sorprendenti per quanto riguarda la decontaminazione delle acque da idrocarburi (potete vedere una dimostrazione in un breve video presente sul canale YouTube di Directa Plus, per averne una prima idea) e siamo concentrati sulla ricerca relativa anche alla decontaminazione da diversi tipi di inquinanti, come le diossine, dispersi anche in aria e suolo oltre che in acqua.

Ringraziamo Giulio Cesareo e il suo staff che ha reso possibile questa intervista e ricordiamo che Directa Plus è ospitata nell’innovation Hub ComoNext a Lomazzo (CO).

Giulio Cesareo