Applicazione di energia nel campo delle microonde in processi innovativi dell’ingegneria chimica e dei materiali

Obiettivo della ricerca, oggetto di studio del presente dottorato, è l’analisi delle applicazioni del riscaldamento a microonde in alcuni settori dell’ingegneria chimica e della produzione di materiali. L’interesse dei settori di ricerca, anche industriale, nelle applicazioni delle microonde riguarda settori speciali che portino a prodotti distintivi o comunque difficilmente ottenibili con altre tecnologie. E’ necessario infatti considerare il riscaldamento volumetrico non un’alternativa a quanto già si fa, ma uno strumento per ottenere processi e prodotti differenti che sfruttino le specificità della tecnologia considerata, eventualmente affiancandola ed ibridandola con altre tecnologie. L’attività di ricerca teorica e sperimentale è stata incentrata sull’analisi di alcuni particolari processi chimici nei quali l’impiego delle microonde come sistema di riscaldamento alternativo a quello convenzionale fosse in grado, almeno in linea teorica, di apportare dei vantaggi non solo dal punto di vista della riduzione dei tempi di trattamento, ma anche del miglioramento del processo stesso o di un incremento nella qualità del prodotto ottenuto. Le tematiche che sono state esaminate hanno riguardato il settore della produzione di materiali per quanto l’infiltrazione in fase vapore a microonde per la produzione di compositi a base di carburo di silicio, mentre per quanto riguarda l’ingegneria chimica ambientale è stato studiata la tematica della bonifica a microonde di terreni contaminati da idrocarburi. La scelta di affrontare argomenti appartenenti ad aree di interesse piuttosto dissimili tra loro è stata dettata dalla necessità di acquisire una conoscenza ad ampio raggio sulle diverse modalità che hanno le microonde di interagire con i materiali e sulle numerose potenzialità che offre il riscaldamento dielettrico in alcuni settori dell’ingegneria chimica. In conclusione, prendendo in considerazione il caso di applicazione delle microonde nel settore della bonifica di suoli contaminati, questo può essere ritenuto un’operazione innovativa e vantaggiosa per i tempi richiesti e la qualità finale del terreno decontaminato, nei casi di quantità ridotte di suolo da decontaminare e in presenza di un adeguato contenuto di umidità. La tecnica di infiltrazione chimica in fase vapore assistita a microonde è risultato un caso in cui l’elevato valore aggiunto del prodotto ottenuto è in grado di supportare la complessità tecnologica e gli elevati costi d’investimento richiesti dagli impianti a microonde, dal momento che è particolarmente indicata per la produzione di una classe di materiali destinati al settore spazio in grado di resistere a sollecitazioni severe e ambienti ostili dal punto di vista aereo-termo-chimico, (alte temperature di funzionamento e pesi ridotti).