per pulire il mare Trieste, 28 giugno 2011 proposta di adesione a Innovation Factory presentazione al Comitato Tecnico dell’idea imprenditoriale “Jonathan” per pulire il mare

Indice I proponenti Idea imprenditoriale e sua innovatività Caratteristiche tecniche Domanda di brevetto Obiettivo imprenditoriale Mercato Raccolta sversamenti petrolio Raccolta mucillaggini Programma per la pre-incubazione Risorse coinvolte Tabella costi Calendarizzazione delle attività Indicazione dei potenziali ricavi

I proponenti Ing. Luigi Perrella responsabile sviluppo tecnico laureato in Ingegneria aeronautica presso il Politecnico di Milano prova di fatica della pala del rotore di coda dell’elicottero Agusta A109 prova di fatica del pilone lanciarazzi dell’elicottero AB 206 agente di “Pagine Gialle S.p.A.” a Trieste dirigente di “A. Manzoni & C. S.p.A.” nel FVG direttore della sede di Trieste di “So.Ge.Da. S.p.A.” direttore di filiale di “SPE S.p.A.” di Udine consulente di Softime s.r.l., società di informatica di Trieste. Dott. Giuseppe Perrella responsabile marketing e pre-vendita laureato in Filosofia presso Università degli Studi di Trieste esperienze nel settore marketing

Idea imprenditoriale e sua innovatività L’oggetto della idea imprenditoriale di Jonathan é un “oil skimmer” cioè una macchina per recuperare, separare e stoccare inquinanti (tipicamente idrocarburi, ma non solo) galleggianti su una massa d’acqua (tipicamente il mare). Più precisamente l’idea innovativa e la domanda di brevetto presentata a sua tutela si riferiscono alla parte iniziale del processo di lavoro di un oil skimmer e cioè all’intercettazione ed alla raccolta di una “fetta” di superficie composta da uno strato di acqua e lo strato di inquinanti galleggianti su di essa.

Caratteristiche tecniche Jonathan é un grande imbuto piatto che: intercetta una fetta di superficie d’acqua la raccoglie ingoiandola, é semovente e autonomo o trainato, insegue l’inquinante galleggiante, ha un flusso bilanciato al suo interno, non ha interscambi con l’ambiente esterno non forma onde di pressione col suo avanzare attira la superficie d’acqua che intercetta

Domanda di brevetto Del dispositivo é stato realizzato un modello, provato con successo nella vasca idrodinamica dell’Università di Trieste, ed é stata presentata domanda di brevetto italiano n. PD2011A000045 del 16.02.2011 dal titolo: “dispositivo e metodo di recupero di sostanze solide e/o liquide galleggianti in una massa liquida”.

Obiettivo imprenditoriale L'obiettivo imprenditoriale della NewCo é quello di trarre remunerazione dalla propria idea attraverso la creazione di un’impresa che progetti e sviluppi prototipi, ceda licenze e implementi prodotti basati sulla tecnologia coperta dal brevetto depositato Fanno parte dell’obiettivo imprenditoriale sia la produzione e la commercializzazione del solo imbuto piatto, che altri produttori di oil skimmers possono adottare come componente di loro prodotti, sia la produzione e la commercializzazione di oil skimmers completi dotati dell’imbuto piatto e di componenti aggiuntivi (pompe, separatori e serbatoi) reperiti dal mercato.

Mercato Il mercato è divisibile a seconda della funzione svolta da “Jonathan”. Le funzioni primarie sono: Raccolta di sversamenti di idrocarburi – mercato in prevedibile espansione spinto anche dalla crescente sensibilità dell’opinione pubblica verso i problemi dell’ecologia e della tutela ambientale Raccolta di solidi gelatinosi galleggianti, come alghe e mucillaggini

Mercato – raccolta sversamenti petrolio L’incremento dei consumi di petrolio e suoi derivati corrisponde ad un aumento delle attività di ricerca di nuovi giacimenti, di estrazione, lavorazione e trasporto dei prodotti di tali attività. Tali attività generano, anche per ragioni statistiche, rischi sempre più elevati di incidenti con conseguente perdita di sostanze inquinanti nell’ambiente. In questi casi è importante poter intervenire velocemente ed efficacemente per rimuovere le sostanze inquinanti e scongiurare o limitare il danno ecologico. L’opera di bonifica inizia con il raccogliere dalla superficie del mare quanto più inquinante possibile nel più breve tempo possibile. Nella memoria collettiva ci sono le nefaste conseguenze di eventi come...

Golfo del Messico l’esplosione della piattaforma BP Deep Horizon e il conseguente sversamento in mare di 902.820.000 litri di greggio.

Fiume Lambro Sversamento di 2 Fiume Lambro Sversamento di 2.600 tonnellate di oli minerali e idrocarburi

Dalian Esplosione di due pipelines e conseguente incendio con lo sversamento in mare di centinaia di migliaia di litri di petrolio

Golfo del Messico Consistenza dell’emulsione acqua-petrolio in mare

Mercato – raccolta sversamenti petrolio Il mercato degli oil skimmer é divisibile in funzione degli eventi, ordinari o straordinari, che generano gli sversamenti. Sono sversamenti ordinari quelli di dimensioni contenute dovuti alla presenza di utilizzatori di idrocarburi in aree quali: porti commerciali porti turistici laghi, fiumi e canali navigabili porti fluviali e lacustri Sono sversamenti straordinari quelli di dimensioni notevoli dovuti ad errate manovre, collisioni o rotture di navi, disastri ambientali ecc. La maggiore probabilità di eventi nefasti é da collocarsi in aree quali: impianti di estrazione offshore trasporto marittimo punti di attracco e scambio (pipeline) depositi costieri

Mercato – raccolta sversamenti petrolio “Jonathan” é rivolto sia agli enti preposti alla tutela dell'ambiente ed alla bonifica delle acque come: Protezione civile Guardia Costiera Vigili del Fuoco Autorità di Bacino sia alle società private che operano nel settore come (in Italia) la Società Consortile Castalia sia ai gestori di aree di potenziale sversamento come Autorità Portuali porti turistici porti lacustri e fluviali cantieri navali sia agli operatori legati alla manipolazione di idrocarburi come impianti di estrazione offshore navi petroliere raffinerie costiere e gestori di pipeline depositi costieri (in Italia 127)

Mercato – raccolta sversamenti petrolio Il progetto si concentra su un aspetto del processo di bonifica che fino a questo momento non é particolarmente efficiente e cioé l’intercettazione e la raccolta della superficie d’acqua inquinata. Jonathan lo fa in modo dinamico andando a cercare e inseguendo le chiazze da recuperare indipendentemente dalla loro densità e concentrazione. Per meglio spiegare il vantaggio competitivo che Jonathan può offrire ci affidiamo a due “case history”: la vicenda dello skimmer “A whale” e la vicenda dei separatori centrifughi prodotti da “Cinc - Costner Industries”.

A whale “A whale” é una nave cisterna battente bandiera liberiana, costruita da Hyundai Heavy Industries ed appositamente allestita dalla compagnia Taiwanese TMT al fine di operare nel Golfo del Messico durante il fatidico Deepwater Horizon oil spill. La nave é lunga 340 metri, larga 60 metri e stazza 173.000 tonnellate.

Sullo scafo, all’altezza della linea di galleggiamento, ci sono 12 feritoie, ognuna di circa un metro per 20 centimetri, in comunicazione con una serie di pompe e decantatori. L’ipotesi era di veder “cascare” la superficie del mare e i relativi inquinanti galleggianti in una vasca situata all’interno delle feritoie e in comunicazione con dispositivi in grado di pompare la mistura verso i separatori. Il 30 giugno 2010 “A whale” ha raggiunto le acque del Golfo del Messico. Le prove si sono protratte per due settimane ed il risultato é stato che la nave non é stata in grado di raccogliere nessuna quantità di petrolio. Il “difetto” dell’intero progetto é nel sistema di intercettazione e raccolta della mistura di acqua e petrolio da separare. Se si potesse dotare la nave di 12 imbuti piatti “Jonathan”, ognuno della larghezza di una ventina di metri e collegato ad una feritoia, il dispositivo “A whale” più “Jonathan” si troverebbe a disporre di una bocca di circa 240 metri di larghezza per compiere il lavoro “attivo” di intercettare e recuperare la superficie d’acqua. Questo trasformerebbe la perdita secca dell’investimento nella costruzione della nave in un investimento produttivo.

Allestimento di una grande dispositivo destinato ad operare in mare aperto. Le sezioni in coda possono essere sia autonome e installate su mezzi galleggianti, sia a bordo della nave appoggio (come nell’ipotesi relativa allo skimmer “A whale”).

Costner industries La “Cinc - Costner Industries” produce separatori centrifughi e ha venduto 32 macchine del modello V20 (in figura) al Governo Americano, in occasione della bonifica del Golfo del Messico, al prezzo complessivo di 500.000 $. Risulta evidente che mancano gli allestimenti necessari a poter far lavorare il separatore centrifugo che necessita quanto meno di una base di appoggio, di una fonte di energia e di una fonte di alimentazione. Jonathan sarebbe lo strumento ideale per raccogliere la mistura per l’alimentazione del separatore e/o questo separatore potrebbe essere ideale per allestire la fase di coda di Jonathan. L’attore Kevin Costner ha promosso i separatori centrifughi prodotti dalla “Cinc Industries” (di proprietà del fratello e sua) con più video, conferenze, incontri con le autorità americane e con i media.

Piccolo skimmer semovente, autonomo, dotato di imbuto, pompa, separatore e serbatoio. L’energia viene prodotta a bordo da un generatore installato nei galleggianti o su una piattaforma galleggiante o viene fornita da terra via cavo immerso. Lo skimmer viene controllato e guidato o via radio ricetrasmittente o via cavo immerso.

Jonathan é ancorato nella corrente di un fiume; il moto relativo é dato dalla corrente del corso d’acqua, le sezioni di coda sono a terra così come la fonte di energia ed i sistemi ci controllo.

Mercato – raccolta sversamenti petrolio – Stato dell’arte Le tecnologie con cui attualmente si interviene per recuperare gli sversamenti di petrolio in mare sono: - Spazzole o dischi oleofili - Reti a strascico - Nastri trasportatori - Bocche di aspirazione autogalleggianti (skimmer a stramazzo) - Barriere galleggianti - Decantatori - Separatori centrifughi - Navi speciali (oil spill response vessels)

Spazzole o dischi oleofili buoni risultati in acque con notevoli spessore e densità di olii galleggianti scarso successo con olii leggeri, benzine e chiazze di piccolo spessore.

Reti a strascico Raccolgono grumi di dimensioni maggiori delle loro maglie e non i liquidi. Quando piene devono essere stoccate a bordo o eliminate per incenerimento.

Nastri trasportatori Poca efficienza a fronte di strutture pesanti per l'installazione e messa in opera. Raccolgono grumi e solidi ma non liquidi e spesso necessitano di fonti di calore per distaccare i grumi che intasano le maglie.

Barriere galleggianti Contengono e concentrano, utilmente, gli sversamenti affinché si possa intervenire per la bonifica e per evitare l'eccessiva dispersione.

Skimmer a stramazzo (bocche di aspirazione autogalleggianti); Sistemi di intercettazione del pelo libero di una superficie d'acqua. Necessitano di superfici calme. Sono particolarmente utilizzati in vasche di processo industriale.

Decantatori Sfruttano le caratteristiche fisiche dei fluidi Decantatori Sfruttano le caratteristiche fisiche dei fluidi. Necessitano di grandi serbatoi decantatori. Prescindono dal sistema di intercettazione e trasporto del fluido da trattare.

Separatori centrifughi Separano emulsioni sfruttandone le caratteristiche fisiche. Aumentano enormemente la forza di gravità attraverso la rotazione. Prescindono dal sistema di intercettazione e trasporto del fluido da trattare.

Navi speciali Possono essere dotate di diversi sistemi di separazione (prevalentemente centrifughe o decantatori e di diversi sistemi di intercettazione e trasporto del fluido da trattare, come bocche di aspirazione a stramazzo, sistemi di barriere convergenti, forme particolari dello scafo fino a navi con la struttura in due parti incernierate a poppa ed in grado di aprirsi a compasso. Prescindendo dalla efficienza di detti sistemi se ne sottolinea l'elevatissimo costo di progettazione, costruzione e gestione sia in opera che in fermo macchina non operativo in banchina. Inoltre una nave é ancorata nel porto di appartenenza ed il tempo necessario per un intervento di bonifica é quello di navigazione della nave stessa.

Mercato – raccolta sversamenti petrolio ci sono attualmente studi e ricerche per progettare e costruire nuove apparecchiature a testimonianza della sensibilità e del mercato presenti in quell’ambito. E’ stato lanciato un concorso di idee specifico alla ricerca del più efficiente metodo di oil skimming, il: Wendy Schmidt Oil Cleanup X Challange con 1.400.000 $ in palio qui di seguito la panoramica dei finalisti

Crucial U.S.A. - rivestimento oleofilo per dischi

Elastec U.S.A. - dischi oleofili

Koseq Paesi Bassi - Intercettazione e raccolta in un pozzetto di coda

Oil whale Finlandia - decantatore con scarico dell’acqua

Nofi Norvegia - Intercettazione e raccolta in un pozzetto di coda

Vor tek U.S.A. - serie di strutture galleggianti con bocche di raccolta

Lamor Finlandia - dischi oleofili

Voraxial U.S.A. - separatore centrifugo a tubo orizzontale Un Voraxial 8000 (il modello più grande) si dice sia capace di trattare 7.000.000 di gall.usa (26.497.884 litri) di mistura al giorno. Voraxial prescinde dal sistema con cui viene raccolta la mistura e potrebbe essere contattato a brevissimo dalla NewCo al fine di verificare l’interesse ad una partnership per la realizzazione di uno skimmer con Jonathan che raccoglie e Voraxial che separa.

Oil shaver Norvegia - una lama di neoprene “rasa” il petrolio galleggiante

e altri progetti ancora come...

MIT - Seaswarm robot

Oil Sea Harvester project

Mercato – Raccolta mucillaggini Le caratteristiche dell’imbuto piatto e la possibilità di variare gli allestimenti della sezione di coda consentono di pensare anche alla raccolta di elementi fibrosi-gelatinosi, come alghe e mucillagini. . Il mercato che ne deriva é quello delle coste balneabili dove spesso alghe e mucillagini generano perdite economiche per gli operatori del settore. In una siffatta configurazione “Jonathan” avrebbe una apertura di bocca di un paio di metri ed in coda una pompa, un separatore centrifugo ed un serbatoio di raccolta delle alghe spremute. Durante la pre-incubazione sarà posta in essere un’analisi di questo mercato e valutato il business model più adatto ad esso.

Programma per la pre-incubazione Verificare, integrare e migliorare il progetto Costruzione e collaudo del prototipo e collaudo in mare Protezione di ulteriori brevetti affini al principale Analisi mercato Idrocarburi mucillaggini Definizione business model Promozione/ricerca partner

Schema del prototipo

La prima versione del “modello”

Svolto una prima prova nella vasca idrodinamica della Università di Trieste

Apportato modifiche

Svolto la seconda prova nella vasca idrodinamica della Università di Trieste

Il processo produttivo prevede parti realizzate in proprio, parti realizzate su commessa da aziende fornitrici o partners, parti acquistate sul libero mercato; assemblaggio, magazzino e spedizione in proprio.

Risorse coinvolte Proponenti: ing. Perrella, dott. Perrella Cosulenza esterna: Dipartimento Ingegneria Navale Università di Trieste, prof. Zotti, per il supporto nella realizzazione del protocollo di collaudo/validazione e sua implementazione Competenza commerciale per analisi mercato e attività promozionale Innovation Factory per la definizione del business model e della strategia di tutela della proprietà intellettuale

Tabella dei costi

Calendarizzazione delle attività Costo periodo Costo totale Data di partenza 01 agosto 2011 Fine prototipo 30 novembre 2011 Durata 4 mesi Costo parziale Al 30 nov 2011 12.000 Collaudo prototipo Dicembre 2011 1 mese Al 31 dic 2011 4.000 16.000 Estensione del brevetto Gennaio 2012 0 mesi Al 31 gen 2011 15.000 31.000 Attività promozione 5 mesi Al 31 mag 2011 22.000 53.000

Indicazione dei potenziali ricavi Durante la pre-incubazione, contestualmente alla definizione del business model e a seguito dell’analisi di mercato, verranno elaborati i revenue model: sia per il mercato della raccolta sversamenti idrocarburi sia per il mercato della raccolta delle mucillaggini