La sede di Latina comprende sia gli uffici e il Museo di Arti e Giacimenti Minerari presso la Facoltà di Ingegneria di Viale Andrea Doria, 3, sia i Laboratori di Borgo Isonzo (via Faggiana).

Il Museo di Arti e Giacimenti Minerari è dotato di una ricca collezione di minerali raccolti in vari decenni dai colleghi di Materie Prime.

Il Laboratorio per la Caratterizzazione dei Materiali Particolati, inaugurato il 6 Dicembre 2000 ed operante sotto la direzione del Prof. Giuseppe Bonifazi, occupa i locali storici dell’ex Consorzio Agrario in via Faggiana, 2506 (04100 Borgo Isonzo) che, sviluppandosi su una superficie considerevole, permettono di poter ospitare strumenti anche in scala pilota.

La presenza di tale struttura consente agli studenti frequentanti la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Roma “La Sapienza” presso la Sede di Latina l’utilizzo di un laboratorio universitario nell’ambito dei corsi di Ingegneria delle Materie Prime, Trattamento dei Solidi, Sicurezza e protezione Ambientale dei Processi di Trattamento, Ecobilancio delle Risorse, Ingegneria degli Acquiferi, Meccanica dei Fluidi del sottosuolo, oltre allo sviluppo di attività di formazione proprie di una struttura universitaria di ingegneria, quali quelle legate allo svolgimento di tesi ed alla partecipazione a programmi di ricerca e di scambio europei.

Nell’ambito dei progetti di ricerca Europei, il Laboratorio ha infatti preso parte a:

• GROWTH Project: GRD1-1999-10351 - ENVICUT: Human and Environmentally Friendly Cutting and Milling of Materials for the Research Unit DIC (Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali, delle Materie Prime e Metallurgia - Università degli Studi di Roma "La Sapienza"). Responsible and contact person for the EU: Prof. Giuseppe Bonifazi;
• CRAFT Project: G1ST-CT-2002-50298 HISPIM-GLASS : Development of a Novel High Speed Spectral Imaging System to Detect Glass-like Contaminants in the Recyclable cost-effectively Increasing Glass Recycling and Avoiding Landfilling for the Research Unit DIC (Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali, delle Materie Prime e Metallurgia - Università degli Studi di Roma "La Sapienza"). Responsible and contact person for the EU: Prof. Giuseppe Bonifazi;
• CRAFT Project: COOP-CT-2004-508737 WOOD- STONE : Intelligent system for optimizing the on-line finish process for stone slabs and wood panels for the Research Unit DIC (Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali, delle Materie Prime e Metallurgia - Università degli Studi di Roma "La Sapienza"). Responsible and contact person for the EU: Prof. Giuseppe Bonifazi.

Le attività di ricerca attualmente svolte e coordinate dal Prof. Giuseppe Bonifazi e dal gruppo di ricerca a lui facente capo, sono specificatamente indirizzate a:

· Tematiche di tipo ambientale

• Studio e caratterizzazione di particelle composite di materiali derivanti da processi di riciclo e/o recupero di prodotti e manufatti che hanno raggiunto la fine del loro “ciclo di utilizzazione”, come hardware elettronici, elettrodomestici bianchi (p.e. frigoriferi e lavatrici), componenti delle automobili, batterie di automobile, motori. E’ noto infatti come tale tipologia di prodotti sia sempre più oggetto di studio al fine di massimizzare i recuperi in relazione alla necessità di ridurre le dimensioni dei prodotti della demolizione per la liberazione dei costituenti e la riduzione della contaminazione dei prodotti ricuperabili.
• Caratterizzazione delle polveri aerodisperse al fine di valutare la qualità degli ambienti.
• Tecniche di telerilevamento (immagini del territorio rilevate da satellite) e processamento delle immagini per l'analisi e la valutazione delle risorse (produzioni agricole, sviluppi del territorio, ecc.) e gli impatti ambientali (estrazione di materie prime, siti per le messa a dimora di materiali di scarto, monitoraggio di recuperi vegetativi in ambienti difficili) a scala regionale e locale.

· Settore agro-alimentare

o Tecniche di rilievo, acquisizione e processamento di immagini digitali di prodotti agro-alimentari ai fini del controllo di qualità.

· Settore industriale e produttivo

• Sviluppo, analisi ed applicazione di metodologie matematico-numeriche per lo studio e l’ottimizzazione dei processi;
• Analisi delle condizioni degli ambienti di lavoro con particolare riferimento a polveri e rumore;
• Studio di configurazioni hardware e software di sistemi esperti per la sintesi, la classificazione ed il riconoscimento di segnali numerici relativi a parametri misurati nei processi.

Oltre alle attività di ricerca, precedentemente menzionate, il Laboratorio è in grado di:

• fornire assistenza per la definizione, l’analisi e la valutazione dei criteri di eleggibilità di piccole e medie imprese alla partecipazione a progetti di ricerca Europei nell’ambito di proposte orientate alla all’innovazione tecnologica ed all’incremento di competitività;
• contribuire alla definizione ed individuazione delle migliori opportunità per la partecipazione, in ambito Europeo, di piccole e medie imprese a progetti di ricerca e sviluppo insieme a strutture di ricerca nazionali e straniere;
• fornire assistenza per la costruzione, redazione e presentazione di progetti di ricerca;
• contribuire al project management attraverso la formazione del personale al fine del miglioramento delle attività di gestione e produzione delle aziende (piccole e medie imprese);
• sviluppare azioni mirate di formazione per quanto riguarda regolamenti e normative Europee relativamente a prodotti e/o manufatti;

Il Laboratorio è in grado di assolvere, in forma completamente autonoma, attraverso strumentazioni e procedure avanzate, sia in termini di trattamento che di caratterizzazione dei materiali particolati e più in generale in pezzatura, le seguenti funzioni:

• Comminuzione criogenica
• Comminuzione ad urto
• Triturazione
• Micronizzazione
• Classificazione granulometrica alle fini dimensioni
• Classificazione morfologica e morfometrica
• Cernita ottica
• Misura, analisi e controllo delle polveri aerodisperse direttamente campionate negli ambienti di produzione
• Miscelazione, stoccaggio e trasporto dei solidi particolati

Nel Laboratorio sono già disponibili ed operanti le seguenti attrezzature:

- Mulino criogenico.

In grado di produrre una macinazione spinta, sia a secco che ad umido mediante l’uso di azoto liquido, prodotti sensibili alle basse temperature come gomme in genere e pneumatici in particolare, polipropilene, nylon, prodotti alimentari oleosi.

- Frantoi ad urto e mulini a sfere.

Permettono dalla frantumazione più grossolana alla macinazione più spinta di tutti quei materiali che possono essere trattati a secco quali cementi, materiali lapidei in generale o comunque materiali su cui è possibile ottenere una rottura mediante l’applicazione di forze esterne, senza lo sfruttamento cioè degli attriti interni del materiale stesso.

- Apparecchiature di classificazione, costituiti da sistemi di vagliatura a secco, ad umido e da cicloni.

Mediante l’utilizzo di vagli, con aperture certificate ed appartenenti alle serie ASTM, è possibile effettuare la separazione per dimensione dei materiali particolati di dimensioni superiori a 32μm.

- Apparecchiature per Prove di infiammabilità.

Attraverso l’utilizzo del tubo di Hartmann è possibile determinare la temperature di autoignizione, ossia la più bassa temperature alla quale una sostanza brucia in normale atmosfera senza sorgenti esterne di accensione.

- Analizzatore delle caratteristiche morfometriche delle polveri per via diffrattometrica.

L’applicazione delle teorie della diffrazione di Fraunhofer combinata alle tecniche laser, permette la classificazione granulometrica di materiali particolati sciolti, mantenuti in una sospensione acquosa attraverso agitazione ad ultrasuoni, di dimensioni superiori a 0.1μm.

- Analizzatore delle caratteristiche tensionali.

Il Ring Shear Tester RST-XS la caratterizzazione degli stati tensionali di materiali granulari sciolti allo scopo di poter valutare, ad esempio, il loro indice di fluibilità per trasporto in condotta o stoccaggio in silos di materiali come componenti per l’industriafarmaceutica, chimica e alimentare.

- Apparecchiatura per Separazione elettrostatica triboelettrica.

In grado di separare particelle conduttive di tipo non ferromagnetico, sfruttando le loro caratteristiche elettrostatiche. Le particelle vengono caricate per sfregamento (triboelettricità) e la possibilità di variare la geometria interna delle armature permette la loro separazione.

- Tomografia digitale a raggi X.

Permette, attraverso l’emissione di raggi X, la ricostruzione delle strutture interne dei manufatti cementizi, dei materiali lapidei e comunque di tutti quei materiali che devono subire analisi di tipo non distruttivo per la loro verifica. E’ possibile infatti con questa apparecchiatura calcolare la porosità di un cemento piuttosto che valutare il rigore di geometrie strutturali come per i microtubi in carbonio.

- Reometro.

Definisce le caratteristiche di scorrimento mediante la misura delle forze ottenute da un flusso controllato al fine di ottimizzare la formulazione, la miscelazione, la lavorabilità e l’immagazzinamento dei prodotti.

- Stereo microscopia e Microscopia ottica-digitale operante sia nel campo visibile che nel vicino infrarosso.

L’utilizzo di strumenti optoelettronici permette la classificazione dei materiali in base alle proprietà ottiche indagate (colore, intensità spettrale a data lunghezza d’onda) garantendo la non distruttività del campione e quindi la ripetibilità delle misure effettuate e l’assoluta mancanza di contatto tra lo strumento e l’oggetto di studio. Gli ingandimenti possibili vanno da 4x a 100x nel caso dell’Infrapol e da 8x a 75x nel caso del MZ9.5

- Microscopia elettronica a scansione.

La tecnica di microscopia elettronica a scansione permette di effettuare l’analisi morfologica ottenendo immagini ad elevata tridimensionalità e risoluzione. Applicato da tempo al campo della geologia, il SEM è oggi uno strumento sempre più imprescindibile nello studio delle nanoparticelle e di nanotubi. L’accoppiamento di tale macchinario ad un opportuno sistema di microanalisi fornisce inoltre la possibilità di effettuare caratterizzazioni quantitative ancor più che qualitative nello studio di vari materiali, siano essi di origine naturale o di sintesi, restituendo l’esatta composizione atomica dei campioni.

- Spettroscopia.

Gli spettrometri di immagine consentono di analizzare le caratteristiche della luce riflessa o trasmessa per un corpo solido o liquido operando in vari intervalli di lunghezze d’onda (400-700 nm per il V7 e 400-1000 nm per il V10). L’accoppiamento ad opportuni tavoli di traslazione permette l’acquisizione sincronizzata di scan lines di superfici in modo continuo, e la loro ricostruzione a partire dagli spettri acquisiti.

- Sistemi per la determinazione delle caratteristiche morfologiche, morfometriche e di composizione, mediante tecniche di tipo ottico-digitale (basate su tecniche di imaging) di prodotti risultanti da azioni di comminuzione sia a scala micro che macro-scopica, sia in condizoni “off-line” che “on-line”, costituiti da due unita’ complete per il rilevamento e l’analisi delle immagini composte da telecamere (B&W, RGB e NIR), schede di acquisizione, PC, software di analisi e controllo in ambiente Image ProPlus, Ad Oculos, LabView, Imaq Vision e MatLab.

Dove

Indirizzo: Viale Andrea Doria 3, 04100 Latina

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