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
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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:
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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:
1. 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
2. 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 2.600 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:
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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.
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
Descrizione
Ing. Luigi Perrella - sviluppo 12 mesi 3 gg a
tecnico
settimana = 144
Personale
giorni
Dott. Giuseppe Perrella 12 mesi 4 gg a
marketing e pre-vendita
settimana = 192
noleggio automezzi per trasporto
Attrezzature
noleggio pompa per prototipo
Materiale di materiali per realizzazione prototipo (acquisti
consumo
e noleggi)
Consulenza Ingengeria Navale UniTS per
collaudo e validazione del sistema sviluppato
Servizi
esterni e
supporto analisi e sviluppo del mercato
consulenze
Estensione internazionale brevetto
varie brevetto
Missioni
sviluppo sito web
Promozione
fiere/convegni/convention
spazio fisico attrezzato per realizzazione
Altro
prototipo
Locazione
presso IF
TOTALE
Costo a carico proponente
Costo Innovation
Factory
48.384
11.750
14.362
1.000
1.000
6.000
2.000
8.000
15.000
1.500
4.000
2.000
4.000
4.000
69.634
53.362
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
12.000
4.000
16.000
15.000
31.000
22.000
53.000
Collaudo prototipo Dicembre 2011
Durata
1 mese
Costo parziale
Al 31 dic 2011
Estensione del
brevetto
Gennaio 2012
Durata
0 mesi
Costo parziale
Al 31 gen 2011
Attività
promozione
Gennaio 2012
Durata
5 mesi
Costo parziale
Al 31 mag 2011
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