Controlli high-tech su ponti, strade e gallerie: le startup entrano nei cantieri

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Progettare strade e ponti più sicuri, risparmiare tempo e denaro, monitorare costantemente le infrastrutture per intervenire in maniera rapida in caso di allerta. La tecnologia, non solo digitale, sta riscrivendo il paradigma dell’edilizia, da sempre tra i settori meno permeabili al cambiamento. Nuovi software, materiali all’avanguardia, persino l’impiego di satelliti tra le possibilità già oggi a disposizione di ingegneri e architetti. Ma tra idee innovative e nuove aziende da fondare, a mancare, spesso, è la formazione. E, in qualche caso, i regolamenti.

La progettazione integrata

Si chiama Bim la metodologia integrata che sta portando l’ingegneria civile nel futuro. Non più solo disegni a due dimensioni di elementi e strutture. Nel progetto entrano tutte le informazioni relative a impiantistica, consumi energetici e manutenzione, una sorta di manuale d’istruzioni che accompagna l’opera lungo tutto il ciclo di vita fino alla dismissione. L’obiettivo è avere meno imprevisti in cantiere, meno incertezza su tempi e costi, a tutto vantaggio, non da ultimo, del sistema degli appalti.

L’approccio Bim (Building innovation modeling) sarà obbligatorio per tutte le nuove opere dal 2025. L’intero ciclo di vita sarà definito già in fase di progettazione. I big data entreranno a partire dalla scelta del sito dove costruire, come accaduto per il campus di ingegneria della Browne University, in Rhode Island. La selezione di materiali innovativi e l’inserimento di sensori durante il cantiere getteranno le basi per opere durevoli e che, in qualche caso, saranno perfino in grado di autoripararsi. Infine, una serie di tecniche diagnostiche e di monitoraggio aiuteranno a garantire la sicurezza dopo l’apertura al pubblico.

Le aziende italiane sono in ritardo. Conoscono l’approccio, si legge in un report pubblicato da AssoBim, tuttavia la metodologia è ancora poco applicata. Un’occasione per molti giovani architetti e ingegneri che si sono formati su queste tematiche e che in alcuni casi hanno deciso di mettersi in proprio, aprendo società di consulenza ad hoc o sviluppando soluzioni con l’appoggio di software house.

Vecchio calcestruzzo addio

L’Italia, spiega Luigi Coppola, professore di materiali per l’edilizia all’Università degli studi di Bergamo, è tra i leader nell’innovazione nel campo del calcestruzzo. “In tutto il Paese esiste la possibilità di prepararlo con modalità che potremmo definire ‘sartoriali’. Grazie alla scelta dei componenti e alla conoscenza tecnologica, sono disponibili miscele in grado di adattarsi a ogni ambiente e stagionalità: costruire d’estate e d’inverno, per esempio, non sono la stessa cosa, così come costruire in riva al mare o in montagna”. Il problema? Anche in questo caso, molte delle innovazioni disponibili sono poco conosciute. Persino agli addetti ai lavori.

Eppure la tecnologia rilascia innovazioni impensabili fino a qualche anno fa. Come il calcestruzzo self healing: in presenza di piccole fessure, avviene una sorta di processo di auto-cicatrizzazione che permette un certo grado di riparazione del danno. “Qualcosa di simile a ciò che accade con le piastrine”, sintetizza il docente. Al centro dell’interesse di università e aziende del settore, che collaborano gomito a gomito, c’è la sostenibilità. La ricerca si sta concentrando su soluzioni in grado di coniugare le più elevate prestazioni del materiale con la riduzione dell’impatto ambientale.

Usare i satelliti per controllare i ponti

Per esprimersi in maniera accurata sullo stato di una struttura si fa ricorso a tecniche di indagine in situ oppure a campioni prelevati durante il sopralluogo e analizzati successivamente in laboratorio. Ma alcune startup stanno esplorando nuove tecnologie, come i satelliti. Ci ha scommesso GRed, società basata nell’incubatore ComoNext e guidata da Fernando Sansò, docente di ingegneria idraulica e ambientale del Politecnico di Milano.

Gims, questo il nome della soluzione messa a punto dalla startup assieme ad altri parner europei, è in grado di rilevare spostamenti della crosta terrestre nell’ordine di pochi millimetri integrando tecnologie di solito impiegate separatamente. È proprio l’uso combinato di sistemi satellitari diversi (Gps e Galileo) la carta vincente del progetto, già applicato con successo in Slovenia.

Grazie ai segnali ricevuti contemporaneamente in due punti, siamo in grado di ricostruire uno spostamento con una precisione che può superare il millimetro” spiega Sansò. Una tecnologia utile, per esempio, per monitorare le frane, eventi geologici la cui durata può protrarsi per decenni. “Abbiamo dimostrato che si può raggiungere lo stesso genere di precisione di attrezzature molto più costose a patto di usare algoritmi software complessi. Il nostro software si adatta a ricevitori da 1.000-2.000 euro. Quelli di classe geodetica ne costano svariate decine”, aggiunge il docente.

L’hardware sviluppato dal progetto Gims è in grado di alimentarsi da solo con pannelli solari, raccogliere dati, spedirli a un centro di calcolo dove vengono rappresentati graficamente, per poi inviare report al cliente, che saranno impiegati per la valutazione dei rischi. La startup ha raccolto 2 milioni di euro messi a disposizione per il 70% dall’Unione europea nell’ambito del programma Horizon 2020.

Check-up con i droni

In futuro potranno essere i droni i nuovi alleati dei tecnici. Le versioni più evolute sono in grado di fornire informazioni e rilievi precisi evitando il ricorso a impalcature, abbattendo i costi e diminuendo i rischi per gli operai. L’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo sostenibile (Enea) ha in corso una sperimentazione con i droni nel centro tecnologico Brasimone nel comune di Camugnano, vicino Bologna, da usare per rilevamenti ambientali e manutenzione predittiva di strade, autostrade, viadotti, ponti, strutture in cemento armato persino centrali nucleari. Il progetto si chiama Exadrone e nasce dalla partenrship tra il Centro Ricerche Brasimone  e Metaprojects, ente di ricerca privato.

Gli ostacoli, più che tecnologici, sono normativi. Per un utilizzo esteso è necessario mettere mano al puzzle dei regolamenti. “Dal nostro punto di vista, un impiego su larga scala avrà senso quando potrà essere svolto in maniera autonoma dal drone, spiega Matteo Forte, amministratore delegato di Adpm Drones, startup che opera da anni nel settore e che vanta all’attivo collaborazioni importanti anche in ambito militare: “Il dispositivo potrà alzarsi in volo e scattare fotografie o video da analizzare con una cadenza temporale programmata  o al verificarsi di determinati eventi. Ma per il momento, le norme prevedono che ogni volta che un drone vola debba esserci un pilota”.

Anche Anas sta studiando l’impiego di droni e flying poles (pali di rilevamento) dotati di connessione wifi da cui i velivoli potrebbero decollare e tornare per monitorare traffico, condizioni meteo e inquinamento.

Sicurezza in cantiere con la realtà virtuale

Infine ci sono applicazioni di realtà virtuale e smart glass per i corsi di sicurezza sul lavoro. Tra le realtà italiane che cominciano a farsi largo nel settore, 2045Safety Training, altra startup incubata a ComoNext, o Sicurezza 3d. Si tratta di aziende che disegnano scenari in tre dimensioni da caricare su smart glass e possono prevedere l’utilizzo di una gamification per rendere meno pesante l’allenamento. Tra i vantaggi della formazione virtuale (che non sostituisce ma integra quella tradizionale) anche quello di lasciare liberi i macchinari, che quindi continuano a lavorare durante le sessioni d’aula. Recentemente, Open Fiber ha impiegato gli smart glass per il collaudo da remoto delle rete a banda ultralarga.

Un business per grandi

Ma farsi una reputazione ed esplodere sul mercato non è semplice per le realtà piccole. Nonostante il blasone in ambiente accademico, presentarsi di fronte a colossi in grado di offrire pacchetti monstre non è semplice: “Questi attori chiedono, giustamente, delle garanzie prima di affidare una commessa, mettiamo, da cinquecento ponti” riflette Sansò. Garanzie che, per ovvie ragioni legate alle dimensioni, non sempre è possibile fornire.

Per Gims gli sviluppatori sono alla ricerca di un partner per crescere, magari nell’ottica di open innovation. A volte la specializzazione può giocare contro. “È importante proporre soluzioni pratiche e puntuali che i manager del settore possano notare”, spiega Lorenzo Triboli, associate del fondo Cross Border Growth Capital. Per il quale il punto è che “tra vincere un bando e raccogliere capitali esiste una differenza sostanziale. Molte startup dotate di una forte componente brevettuale provengono dagli atenei, e i bandi vengono normalmente assegnati da scienziati che parlano lo stesso idioma dei ricercatori”. La lingua del mercato, però, è molto differente. L’errore è in agguato. E ce n’è uno maggiore: sbagliare al momento del funding. “Per questo, molti scelgono di imbarcare da subito nella squadra un socio o un manager con competenze economiche e di business development. Fare le scelte giuste è importante”, precisa Triboli. Quali? “Nella mia esperienza, negoziare i primi aumenti di capitale in condizioni di debolezza può essere pericoloso se non si prendono le giuste precauzioni. Spesso si riesce a ottenere il denaro. Al costo, però, di creare problemi di governance che si manifesteranno in futuro”, conclude l’esperto. Quando l’azienda comincerà a crescere.

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