Flagship in corso

L'obiettivo del progetto Circulus è quello di trasformare l’industria meccanica, elettrica e metallurgica svizzera (MEM) oltre i confini aziendali in un sistema circolare in cui ogni prodotto di scarto rappresenta un input per un prossimo ciclo di vita. Ciò significa che nessun materiale estratto dalla natura viene perso dopo la fase di utilizzo del prodotto, ma tutto viene riutilizzato per lo stesso scopo o per uno diverso. In questo modo si garantisce che i prodotti e i loro componenti diventano circolari e ciò in linea con gli obiettivi di sostenibilità economica ed ecologica. In definitiva, l’obiettivo è quello di sostenere l’intera industria MEM nella sua fase di trasformazione verso un’industria a impatto zero. Questo per il bene del nostro pianeta, della nostra popolazione e della sopravvivenza sostenibile delle nostre aziende.

In un contesto caratterizzato sia dalla necessità di salvare i terreni disponibili sia dall’urgenza della transizione ecologica, il progetto SwissRenov persegue due obiettivi complementari: sviluppare un metodo di riciclaggio delle aree industriali dismesse che rispetti i principi dell'economia circolare in termini di costruzione e sfruttare economicamente tutte le aree dismesse del Canton Giura.
Il primo obiettivo si basa su una partnership con i proprietari di tre importanti aree industriali dismesse nel Giura. Il secondo obiettivo è quello di redigere un inventario delle aree dismesse, identificare gli ostacoli al loro sviluppo economico, comprendere le esigenze in termini di risorse immobiliari e fondiarie, e quindi progettare interfacce per facilitare l’incontro tra domanda e offerta di spazi.

L’accumulo di energia è fondamentale per la transizione verso una produzione di elettricità al 100% da fonti rinnovabili. I casi d’uso dello stoccaggio di energia sono diversi e dipendono dagli operatori, che vi investiranno in base alle loro esigenze e ai loro modelli di business. Anche se lo stoccaggio dell’energia potrebbe svilupparsi spontaneamente, non c’è alcuna garanzia che lo sviluppo spontaneo sia funzionale al raggiungimento del 100% di produzione rinnovabile. Ad esempio, le batterie da sole potrebbero non fornire una capacità di accumulo sufficiente a compensare le variazioni stagionali delle fonti rinnovabili, il power-to-gas potrebbe non offrire un ramping sufficiente per un rapido bilanciamento della rete e un accumulo di energia mal posizionato potrebbe non supportare l’integrazione del fotovoltaico nelle reti di distribuzione. STORE esamina i principali casi d’uso dello stoccaggio di energia e fornisce agli operatori gli strumenti per pianificare e gestire le risorse di stoccaggio. Nel suo spirito di approccio sistemico, STORE esplora come questi casi d’uso contribuiranno a un’infrastruttura di stoccaggio dell’energia per raggiungere il 100% di produzione rinnovabile e la sicurezza dell’approvvigionamento in Svizzera.

Il progetto Flagship ‘Costruzione rigenerativa «Think Earth»’ di Innosuisse amplia le tecniche costruttive tradizionali e l’esperienza con il legno e i materiali a base di terra cruda in un modo circolare e a risparmio di risorse. Il progetto è presentato in tre fasi principali, che comprendono dieci sottoprogetti dipendenti che operano su un’ampia gamma di scale: Dalla scienza dei materiali e dei processi ai prototipi di ingegneria strutturale in scala reale, ai casi di studio e agli standard architettonici.
La combinazione di legno e terra come materiali da costruzione complementari (1+1=3), unitamente ai metodi di costruzione efficienti e scalabili, promette di dare un contributo significativo all'edilizia e all'abitare rigenerativo e a impatto climatico zero.

Il progetto GreenHub mira a dimostrare come sia possibile aumentare l’autosufficienza energetica della Svizzera. Si intende raggiungere questa meta mediante un utilizzo intelligente delle sinergie tra le diverse tecnologie, ad esempio convertendo il calore, la CO2 e l’elettricità generati localmente in fonti energetiche immagazzinabili chimicamente. L’obiettivo è quello di colmare il gap di energia elettrica invernale di 9 TWh e garantire così l’approvvigionamento energetico della Svizzera per tutto l’anno. A dimostrarlo a livello regionale è la creazione di un Green Energy Hub.
L’impianto di incenerimento dei rifiuti di Horgen funge da vero e proprio laboratorio ed è coinvolto in modo significativo nel progetto come partner di attuazione. Una parte significativa dei risultati della ricerca svolta con il progetto quadriennale viene testata a Horgen in condizioni reali utilizzando prototipi e verificando la loro scalabilità per altri impianti industriali e di utilizzo dei rifiuti. Durante il periodo del progetto vengono proposte anche visite guidate sul posto per offrire al pubblico interessato uno scorcio dei risultati della ricerca e del potenziale dei Green Energy Hub per un approvvigionamento energetico sostenibile.

La sostituzione dei combustibili fossili con le energie rinnovabili richiede una massiccia espansione dello stoccaggio stagionale dell’energia. L’accumulo stagionale di energia termica (STES) può dare un contributo importante in questo senso. Finora il suo potenziale è stato trascurato, anche se potrebbe contribuire in modo significativo a ridurre la dipendenza dalle importazioni di combustibili fossili, a massimizzare l’integrazione delle energie rinnovabili e del calore di scarto, a ridurre i picchi di domanda e a colmare il gap elettrico in inverno. Il progetto faro SwissSTES affronta questo aspetto esplorando in modo olistico le opportunità STES come le cavità, gli acquiferi e i serbatoi sotterranei. Offre nuove tecnologie e un piano d’azione e di attuazione per la Svizzera e riunisce le parti interessate per affermare lo STES come concetto sostenibile e scalabile. In collaborazione con il settore industriale, sviluppa nuovi prodotti, ecosistemi commerciali, quadri giuridici e misure sociopolitiche. I casi di studio regionali aprono la strada a progetti pilota e dimostrativi a livello nazionale.

SWIRCULAR è condotto da un consorzio di istituti di ricerca svizzeri e partner industriali, uniti da un obiettivo comune: rimodellare l'industria edilizia svizzera mediante l’adozione di pratiche circolari. Il consorzio rappresenta un’ampia gamma di competenze e copre tutte le fasi del ciclo di vita, assicurando che le innovazioni in materia di edilizia circolare siano sviluppate in modo efficace per essere implementate con successo.
La struttura del progetto è una risposta alla pressante necessità di una transizione coordinata e standardizzata verso un’economia circolare nel settore delle costruzioni, adattata specificamente al contesto svizzero. SWIRCULAR opera come otto sottoprogetti interconnessi, ridefinendo i tradizionali confini disciplinari. Il progetto collega diversi settori della catena del valore delle costruzioni, tra cui l’ingegneria, il diritto, l’architettura e la produzione, con l’obiettivo di ripensare radicalmente le pratiche attuali e introdurre nuovi approcci circolari su larga scala. Questo quadro migliora la collaborazione, l’interoperabilità e l’efficienza complessiva come fattori chiave per il cambiamento sistemico.
SWIRCULAR è una soluzione efficace proposta per affrontare i rischi elevati, i costi, la frammentazione tra le parti interessate e le complessità del progetto che attualmente ostacolano la transizione.

Rivoluzione dei plastici made in Switzerland! l progetto di punta "Towards a NetZero Plastics Industry" mobilita i principali istituti di ricerca e partner industriali per ridurre radicalmente le emissioni di CO2 e stabilire un'economia circolare efficiente per i plastici. Per raggiungere questo obiettivo, la ricerca si concentra sul miglioramento dei materiali e dei processi, sull'aumento del riutilizzo e del riciclo dei plastici, e sulla promozione della cooperazione tra i vari attori della catena del valore. L'iniziativa apporta un contributo significativo all'avanzamento dell'industria e agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite, in particolare nei settori della produzione e del consumo responsabili (SDG 12) e dell'azione per il clima (SDG 13). "Towards a NetZero Plastics Industry" dimostra l'impegno della Svizzera per un futuro sostenibile e stabilisce nuovi benchmark per l'industria globale dei plastici.

I sistemi geotermici avanzati hanno il potenziale di rendere il sistema energetico svizzero più resiliente, fornendo riscaldamento domestico decarbonizzato e decentralizzato ed energia elettrica. Questo aiuta a consolidare un sistema di approvvigionamento energetico svizzero sempre più basato sul solare e sull’eolico, migliorandone la resilienza. Se da un lato la Flagship si concentra sullo sviluppo di nuovi e avanzati sistemi geotermici, dall’altro tiene in considerazione anche gli aspetti tecnici ed economici, ambientali, sociali e di valutazione del ciclo di vita di tutte le fonti di energia primaria, portando così allo sviluppo di sistemi geotermici, raccomandazioni di politica energetica per la Svizzera e nuovi modelli di business energetico.

Questa Flagship affronta la fattibilità e il miglioramento di un’economia circolare per le batterie dei veicoli elettrici. Per chiudere tale ciclo è necessario sviluppare e implementare numerose innovazioni e collaborazioni transdisciplinari nelle diverse fasi di vita delle batterie. Ciò comprende l’estensione dell’uso nelle applicazioni "first-life", con migliori modelli di previsione della durata della batteria e la rimozione delle barriere all’uso "second life" delle batterie EV. La Flagship affronta anche il miglioramento delle prestazioni economiche e tecniche del riciclaggio delle batterie, delle tecnologie di rigenerazione e dell’upcycling, valutando la fattibilità dei materiali riciclati nel processo di produzione delle celle delle batterie e la sostenibilità di tale processo.

La decarbonizzazione delle città e delle regioni è una sfida che deve essere affrontata per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette entro il 2050. In un contesto interdisciplinare e transdisciplinare, la Flagship DeCIRRA affronta le seguenti domande: Come potremmo decarbonizzare le città e le regioni? Come potremmo utilizzare al meglio le risorse locali e le infrastrutture esistenti? Che ruolo possono giocare i distributori di energia e i gas rinnovabili nella transizione verso un sistema energetico senza emissioni nette di CO2?
DeCIRRA è una piattaforma che riunisce professionisti di molti settori e si concentrerà sugli aspetti critici di accoppiamento di settore e le opzioni pertinenti della produzione di gas rinnovabili, tra cui Power-to-Gas. Saranno confrontate diverse opzioni di cattura e stoccaggio del carbonio e di emissioni negative biologiche, poiché sono necessarie per raggiungere l’obiettivo zero emissioni nette.

La comunicazione è un requisito essenziale per la partecipazione sociale. La trasformazione digitale e la pandemia hanno aumentato il divario digitale rispetto all’accesso all’informazione e alla comunicazione per le persone con disabilità. L’obiettivo di questa Flagship è quello di sviluppare le TIC che forniscono servizi di accesso per questi gruppi target. La Flagship cambia radicalmente i workflow della produzione: si segue uno scenario di macchina assistita dall’uomo per i processi che finora sono stati basati sull’uomo, mentre i processi semi-automatici sono completamente automatizzati. Punta alla semplificazione del testo, alla traduzione e alla valutazione della lingua dei segni, alla descrizione audio e ai sottotitoli parlati.

Le città ospitano la maggior parte della popolazione mondiale e sono le principali responsabili dell’inquinamento e della crisi climatica. Il progetto Blue City è un consorzio transdisciplinare che mira a mappare i flussi interconnessi e multistrato di una città e progettare un «Digital Twin», ovvero un gemello digitale urbano reattivo. Integrando l’intelligenza artificiale con rappresentazioni ricche di dati, questa piattaforma aperta assisterà i cittadini con decisioni collettive basate sull’evidenza per migliorare il benessere urbano, la sostenibilità, la resilienza e il valore ecologico. Una tale piattaforma potrebbe rivoluzionare il settore lungo le catene di valore del settore immobiliare, della progettazione e della gestione della città.

La formazione pratica sui pazienti non è più compatibile con le esigenze e le possibilità tecniche di oggi. La maggior parte della formazione di questo tipo ha dovuto essere interrotta durante la pandemia, portando ad una quasi completa interruzione della formazione chirurgica. In questa Flagship vengono definiti nuovi programmi di formazione chirurgica e sviluppati componenti innovativi della formazione, che vanno dalla simulazione online e dai box trainer per realtà aumentata e simulatori di fascia alta, alla chirurgia aperta con realtà aumentata e alla partecipazione totalmente immersiva in sala operatoria da remoto, al fine di stabilire nuovi standard sia in Svizzera che all’estero.

Gli edifici sono una fonte importante di emissioni di CO2 in Svizzera. Il patrimonio edilizio esistente rappresenterà la parte preponderante della domanda energetica settoriale per diversi decenni a venire. Le sfide presentate dalle ristrutturazioni efficienti e su larga scala sono numerose, interconnesse e transdisciplinari. La Flagship RENOWAVE affronta la ristrutturazione degli edifici in un processo di co-costruzione tra ricercatori di vari campi e partner di implementazione che rappresentano i vari stakeholder coinvolti nella complessa catena del processo di ammodernamento.

Il turismo è un fenomeno globale: la pandemia ha colpito molto duramente il settore in Svizzera, accelerando l’inevitabile trasformazione digitale che il settore avrebbe dovuto affrontare per ottimizzare l’offerta locale e l’allocazione della domanda internazionale. Questa Flagship è stata progettata per rispondere in modo proattivo alle sfide della trasformazione digitale, fornendo al settore dei viaggi in generale dati affidabili, nuovi modelli di business, processi ed esperienze nonché strumenti per la progettazione di sistemi turistici resilienti, promuovendo nel contempo la fertilizzazione incrociata delle comunità di pratica.

Mentre l’automazione continua e la carenza di competenze aumenta, la creazione di valore nella formazione professionale avviene sempre più spesso fuori dalla Svizzera. La visione della Flagship è quindi un’economia circolare per le abilità e le competenze. L’iniziativa permetterà alle persone di ottenere un accesso equo ai corsi di upskilling e reskilling e di sviluppare portafogli di competenze a prova di futuro, darà alle aziende una piattaforma per identificare e colmare le lacune di competenze e fornirà ai fornitori di corsi di formazione concetti di progettazione della formazione sostenibile nonché un nuovo accesso alla creazione di corsi.

La pandemia ha rivelato più di una semplice necessità di trasformazione digitale nel settore sanitario in Svizzera. Una moltitudine di soluzioni tecnologiche si scontra con silos di dati incoerenti, mancanza di responsabilità e organizzazioni inefficienti. Prendendo gli ospedali come esempio, questa Flagship dimostra come la trasformazione digitale possa essere implementata con partner industriali sulla base di una nuova tecnologia, dati e conoscenze condivise. La Flagship mira a utilizzare questa piattaforma per creare un progetto per la digitalizzazione dell’assistenza sanitaria nel suo complesso.

Le città soffrono di troppo traffico, che porta all’inquinamento atmosferico e acustico. La crescente popolarità dell’e-commerce sta intensificando queste sfide. La Flagship mira a sviluppare un futuro concetto di logistica urbana sostenibile, resiliente e compatibile con la città, in grado anche di ridurre la necessità di traffico merci nelle città, concentrandosi sulle consegne e resi di pacchi e altre merci, aumentando la qualità della vita per i residenti delle città. La Flagship introduce un approccio «coopetitivo», in cui i concorrenti cooperano naturalmente in un multihub urbano intelligente, eseguendo le consegne in base a un approccio white label. Il risultato è un’aumentata efficienza logistica attraverso il raggruppamento delle attività, riduzione dei costi, dei chilometri percorsi dai veicoli e delle emissioni di CO2.

La pandemia di COVID-19 ha rivelato non solo la vulnerabilità della società alle infezioni, ma anche la sua capacità di rispondere. La Flagship SwissPandemic AMR-Health Economy Awareness Detect farà leva sulle lezioni apprese per affrontare la pandemia silenziosa e in costante peggioramento della resistenza antimicrobica (AMR), con un potenziale di 10 milioni di morti all’anno a livello globale entro il 2050. La Flagship valuterà e utilizzerà l’apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale per l’analisi e la stratificazione del rischio, insieme a diagnostica e reporting ottimizzati e tempestivi, oltre a un maggiore coinvolgimento diretto dei cittadini per migliorare le risposte economicamente più vantaggiose all’AMR in un’ampia gamma di contesti clinici. Le pratiche ottimali porteranno a una maggiore resilienza sistemica alle infezioni emergenti.

Affrontando le sfide derivanti dalla crescente prevalenza dei disturbi neurologici in una società che invecchia, la Flagship SWISSNEUROREHAB svilupperà e convaliderà un modello efficace ed efficiente per la neuroriabilitazione durante il continuum delle cure. Questo modello specificherà le necessità cliniche, operative ed economiche per il trattamento dei deficit senso-motori e cognitivi dopo ictus, lesioni cerebrali traumatiche e lesioni del midollo spinale. I programmi terapeutici, sfruttati dalle terapie digitali, saranno convalidati e incorporati nella routine clinica dai centri di eccellenza svizzeri. Un modello economico intercantonale convaliderà il rimborso del nuovo modello all’interno del sistema sanitario svizzero e valuterà il ritorno sugli investimenti per i fornitori di servizi sanitari e le aziende medtech.

La Flagship WISER propone un’innovazione sistemica per la Svizzera: diventare un leader mondiale nella contabilità ambientale. Basandosi sulla trasparenza e sulla responsabilità, così come sui punti di forza svizzeri nell’eccellenza della ricerca, verrà creato un ecosistema digitale in cui gli stakeholder pubblici e privati possano contribuire e condividere le conoscenze sui gas serra. Rendendo confrontabili, comprensibili e verificabili diverse fonti di dati e quadri di riferimento, la Flagship pone le basi affinché le organizzazioni adottino misure mirate per migliorare i loro sforzi di decarbonizzazione. Fornisce quadri di valutazione e strumenti di visualizzazione personalizzati, rendendo più facile l’analisi delle emissioni di carbonio delle catene di fornitura.