HINFRA, la nuova dimensione sostenibile del tunnelling. Intervista al suo ideatore e CEO Stefano Guanziroli

HINFRA, una nuova frontiera del tunneling basata su digitalizzazione e sostenibilità

Stefano Guanziroli, ingegnere civile e inventore di HINFRA. Ci vuoi raccontare com’è nata l’idea di questo progetto?

HINFRA è la sintesi di un percorso orientato alla ricerca di nuove tecnologie industrializzabili per il settore dell’ingegneria civile. Il nome scelto per il progetto racchiude una visione ampia, basata su tre direttrici fondamentali:

1. l’approccio olistico, su cui si fonda un processo di innovazione in chiave digitale;
2. il target delle infrastrutture, dove massimo è l’impatto ambientale, economico e sociale;
3. l’implementazione di tecnologie di additive manufacturing.

Ed è proprio su quest’ultimo punto, l’implementazione di tecnologie di additive manufacturing che mi sono concentrato durante l’ultima fase del mio percorso accademico e professionale, sviluppando un grande interesse verso la stampa 3D e l’interazione tra robotica, automazione e sviluppo di materiali avanzati, come calcestruzzi e malte speciali.

Sappiamo che il processo della stampa a filamento, per quanto in fortissima crescita, ha delle limitazioni dimensionali intrinseche al sistema e il comportamento strutturale degli elementi stampati è ancora in piena fase di studio. Da qui l’intuizione che, per impattare il mercato delle infrastrutture, fosse necessario scalare i parametri di controllo del processo di stampa a filamento all’estrusione a sezione piena, spingendo il limite di tecniche già esistenti come, ad esempio, lo slipforming.

Ho approfondito inoltre la ricerca di nuovi modelli di business, incentrati sulla sostenibilità, concentrandomi sullo sviluppo di materiali a basso impatto ambientale e la minimizzazione del consumo di suolo e risorse per tutte le fasi ausiliarie alla costruzione. Queste riflessioni hanno segnato il primo step per questo progetto ambizioso e sfidante.

Dalla carta alla realizzazione di un hub tecnologico. Qual è lo stato dell’arte oggi?

Grazie al supporto del gruppo Buzzi Unicem, che ha creduto fortemente nell’iniziativa, l’idea visionaria di HINFRA si è concretizzata nella costituzione di una società operativa nell’arco di pochi mesi.

Assieme a me, che ricopro il ruolo di Amministratore Delegato, nel Consiglio di Amministrazione di HINFRA sono presenti due figure di grande peso e professionalità: l’Ing. Luigi Buzzi, Direttore Tecnico di Gruppo, e l’Ing. Marco Borroni, Environmental Strategy Manager entrambi di Buzzi Unicem.

La struttura tecnica di HINFRA in questa fase è costituita principalmente da due aree: progettazione meccanica e automazione, R&D di materiali.

A dare il via alle operazioni, un progetto di sviluppo nel settore del tunneling che prevede l’industrializzazione di un processo di estrusione orizzontale per la realizzazione in opera di calotte di galleria, con la produzione di macchinari e calcestruzzi speciali.  

Le attività procedono speditamente tanto che, in poco più di sei mesi, abbiamo realizzato una piattaforma tecnologica con cui gestire i calcestruzzi speciali durante l’estrusione, abbiamo “prototipato” la tecnologia in piccola scala nel laboratorio di robotica, stretto accordi strategici con poli universitari e di ricerca e depositato diversi brevetti.

In questo momento siamo impegnati nella costruzione del campo prove in scala reale, di nostro progetto, disegno e costruzione, dove sta per essere installato il primo sistema di estrusione di gallerie, anch’esso in scala reale, di nostro progetto e disegno, per la messa a punto prima dell’industrializzazione.

Con il metodo ETLR sarà possibile rigenerare calotte di gallerie ammalorate

Cosa è la tecnologia ETLR? 

Con ETLR, acronimo di Extruded Tunnel Lining Regeneration, definiamo un metodo che renderà possibile rigenerare calotte di gallerie ammalorate per estrusione rapida di calcestruzzi speciali.

La tecnologia è pensata per rispondere alla richiesta specifica del settore, che necessita di metodi di lavorazione efficienti, rapidi e il più possibile automatizzati per la realizzazione di grandi operazioni di manutenzione straordinaria.

Se pensiamo che l’Italia è il primo Paese in Europa e il secondo al mondo dopo la Cina ad avere una rete capillare di gallerie particolarmente estesa, e molte gallerie hanno ampiamente superato i 30 anni di esercizio, si può immaginare quanto sia necessario un intervento mirato e strutturato.

Da questa analisi è nato il progetto ETLR che, partendo dall’estrusore della calotta, cuore della tecnologia, si è tradotto nella costruzione di un treno di lavorazione automatizzato, fatto da diversi moduli componibili in grado di eseguire le operazioni ausiliarie alla ricostruzione della nuova calotta, in particolare la demolizione e l’impermeabilizzazione del sottofondo.

Grazie a questo macchinario estremamente compatto, sarà possibile restituire un rivestimento definitivo a vita nominale garantita (anche di 100 anni) con tempi di esecuzione imparagonabili rispetto ai metodi tradizionalmente in uso, con un target di produttività intorno ai 40 metri lineari al giorno.

Secondo te, l’Italia delle infrastrutture è pronta per la quarta rivoluzione industriale?

Ultimamente si parla sempre di più di metodi, analisi predittiva, intelligenza artificiale, sensoristica e tracking, gestione di dati, associati al concetto di gemello virtuale dell’infrastruttura. Stiamo vivendo un importante processo di digitalizzazione che, se governato in maniera strategica, potrebbe portare a ricadute positive su tutta la filiera, soprattutto sui modelli manutentivi.

Per questo, per il momento mi sentirei di utilizzare timidamente il termine “rivoluzione” perché ritengo che sia necessario entrare con più decisione nei processi di produzione delle grandi opere, nello studio di materiali, macchinari e costruzioni.

È sull’industrializzazione che il nostro settore paga il vero gap rispetto ad altri mercati, storicamente più avanzati. Seppur il mondo delle infrastrutture sia quello di gran lunga più sviluppato, nelle costruzioni (basti pensare allo sviluppo dello scavo meccanizzato tramite TBM), c’è ancora parecchio da fare e diverse difficoltà da superare.

Ritengo che sia fondamentale per i progettisti e per le grandi imprese, essere pronti a valutare e seguire nuovi stimoli, puntando all’innovazione e allo studio di progetti effettivamente realizzabili. In questo scenario, credo che HINFRA possa giocare un ruolo importante.

Il futuro di HINFRA: fondamentale aprirsi ai mercati internazionali

Che futuro vedi per HINFRA?

Certamente vedo uno sviluppo verticale in area tunneling in tempi piuttosto rapidi. Se pensiamo che la tecnologia di estrusione, su cui si basa il nostro progetto ETLR, è perfettamente applicabile alla realizzazione di nuove gallerie, o all’integrazione con altre tecniche di scavo, nuove o esistenti.

Inoltre, il progetto ETLR ha come focus principale le gallerie stradali, ma stiamo pensando di estenderla, ad esempio, alle gallerie ferroviarie. L’adattamento a quest’ultime è in fase di studio e ci stiamo concentrando sullo sviluppo di alcuni aspetti specifici, come la gestione delle linee di trazione.

Sul piano della sostenibilità stiamo lavorando insieme ai nostri partner per implementare tecniche di riuso del materiale proveniente dalla demolizione, con l’obiettivo di produrre un ciclo di lavorazione chiuso, al 100% circolare.

Un passaggio fondamentale per la crescita di HINFRA sarà l’internazionalizzazione, guardando a mercati ad alta intensità e basso rischio, come ad esempio Stati Uniti ed Europa, che affrontano le stesse nostre problematiche per le grosse manutenzioni.

Abbiamo in cantiere altri progetti basati sulla tecnologia di estrusione per la realizzazione di infrastrutture complesse, nel settore trasporti e produzione di energia.

Sono consapevole che stiamo lavorando a un disegno complesso e stimolante e ci auspichiamo che il nostro modello segni un cambio di passo per lo sviluppo e la manutenzione delle nostre infrastrutture.