ICELESS

ICELESS: Ice Control Enabled via a Low-Energy Smart System

Responsabile: Dott.ssa Mariarosa Raimondo
Data di inizio: 28/09/2023
Durata: 24 mesi
Finanziamento totale: 213.082,40 € (CUP E53D23002620001)
Bando: PRIN – PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE; cod. progetto P2022CZ5KZ
Ruolo CNR-ISSMC: Coordinatore
Coordinatore: Dott.ssa Mariarosa Raimondo
Consorzio: ISSMC-CNR (Dott.ssa Mariarosa Raimondo), Politecnico di Torino (Dott. Mauro Giorcelli), Università degli studi di Napoli Federico II (prof. Fabrizio Ricci e Dott. Leandro Maio)

Obiettivo generale del progetto ICELESS è definire un nuovo approccio per il controllo del ghiaccio, integrando diverse tecnologie all’avanguardia (nanotecnologia, materiali intelligenti, elettronica, ultrasuoni, elaborazione dei dati) all’interno di una piattaforma dotata di automatismi propri, al fine di ridurre la domanda energetica e superare la mancanza di flessibilità applicativa e adattabilità delle soluzioni attuali contro i fenomeni di formazione del ghiaccio. L’idea innovativa del progetto è che il controllo della formazione e accumulo dei ghiaccio possa essere suddiviso in alcune azioni principali (prevenzione, identificazione, rimozione) e queste possono essere realizzate tramite una rete di trasduttori distribuiti con un’architettura flessibile (cioè modulabile in base all’applicazione specifica) e un’unità di controllo operativo costruita attorno a questa rete.

In particolare, questo processo consente di catturare flussi di eventi (avvisi), elaborarli e localizzarli, inviare/(ri)distribuire le azioni appropriate su tutta la rete di trasduttori con la massima efficienza e il minimo consumo energetico, abilitando una coordinazione distribuita collettiva. Questa idea si realizza combinando l’uso di superfici super-repellenti ai liquidi e riscaldanti insieme agli ultrasuoni, gestiti da trasduttori distribuiti che agiscono come sensori o attuatori o entrambi. Quando queste tecnologie si incontrano, il vantaggio principale è che la protezione dal ghiaccio viene ottenuta con il minimo consumo energetico possibile. In dettaglio, si prevede che rivestimenti ibridi organici/inorganici nanostrutturati con superidrofobicità statica e dinamica, applicati sulla superficie target, inibiscano l’accumulo di ghiaccio o indeboliscano la forza di adesione del ghiaccio senza alcun apporto di energia (protezione passiva). Il rivestimento riscaldante elettrico a base di biochar consente invece un controllo efficiente della temperatura superficiale con risparmio energetico. Allo stesso tempo, gli ultrasuoni, beneficiando della sinergia di protezione passiva e attiva, contribuiranno sia a ostacolare la formazione di brina sia a rilevare o rimuovere l’accumulo di ghiaccio inducendo sollecitazioni di taglio all’interfaccia ghiaccio-struttura sufficienti a consentire il distacco. Per raggiungere questo ambizioso obiettivo, il consorzio ICELESS ha riunito specialisti di università e istituti di ricerca con background diversi ma complementari per affrontare tutti gli aspetti del progetto. Questo è il modo in cui le tecnologie concepite per affrontare le sfide della formazione del ghiaccio e le soluzioni hardware/software necessarie per la loro coordinazione vengono investigate a fondo all’interno di ICELESS in una forte collaborazione interdisciplinare e multidisciplinare tra i partner.