Il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) è la più grande struttura pubblica di ricerca in Italia ed ha il compito istituzionale di svolgere, promuovere, diffondere e valorizzare attività di ricerca per lo sviluppo scientifico, tecnologico, economico e sociale del paese. L’Istituto di Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato del Consiglio Nazionale delle Ricerche (STIIMA-CNR), in particolare, è indirizzato a specifiche attività di ricerca su tecnologie abilitanti, processi e prodotti integrati nel sistema manufatturiero con l’obiettivo di rafforzare la competitività del sistema economico nazionale e supportare la generazione di nuova occupazione, benessere, sostenibilità e coesione sociale. L’attività si estrinseca a differenti livelli, dallo studio per lo sviluppo di nuove applicazioni e tecnologie, fino, in alcuni casi, alla fase di innovazione industriale che ne deriva, ed è svolta in cooperazione costante con il mondo industriale.

Il progetto SmartLED è coordinato dal gruppo “De- and Remanufacturing” di STIIMA-CNR, afferente alle tematiche di Economia Circolare per la sostenibilità della produzione industriale. La missione principale del gruppo è lo sviluppo di tecnologie e processi innovativi per il trattamento di prodotti critici a fine vita, con lo scopo di reintrodurli nel mercato sfruttandone le potenzialità residue tramite processi di riuso e remanufacturing o di recuperare i materiali costituenti di valore tramite processi di riciclo, con particolare attenzione ai pre-trattamenti meccanici. I numerosi progetti portati avanti negli anni, dal recupero di compositi in FiberEUse fino alla gestione dei componenti critici dei veicoli elettrici a fine vita in CarE-Service, hanno consentito lo sviluppo sempre maggiore delle competenze e la creazione di un network con i principali attori europei del settore.

 

The National Research Council (CNR) is the most important public research center in Italy and has the istitutional task to carry out, promote, diffuse and exploit research activities for the scientific, technological, economic and social development of the country. The Institute of Intelligent Industrial Technologies and Systems for Advanced Manufacturing (STIIMA-CNR), in particular, is aimed to specific research activities on enabling technologies, processes and products in the manufacturing sector with the objective to boost the competitiveness of national economic system and support the generation of new employment, sustainability and social cohesion. The activity is performed at differen levels, from the analysis for the development of new applications and technologies to, in some cases, the industrial innovation, and is always performed in a continuous cooperation with industrial companies.

SmartLED project is coordinated by the “De- and Remanufacturing” group of STIIMA-CNR, afferent to Circular Economy topics for the industrial manufacturing sustainability. The group mission is the development of innovative technologies and processes for the treatment of End-of-Life products, with the aim to reintroduce them into the market through reuse and remanufacturing processes or to recover valuable consituent materials with particular attention of mechanical pre-treatments. The group lead several projects through the years, such as FiberEUse on composite recovery and CarE-Service on electric vehicles critical components, increasing its own competences and creating a strong network with the main European actors of the sector. 

STIIMA-CNR è il partner coordinatore di SmartLED e, in quanto tale, ha sovrainteso tutte le fasi del progetto. Da un punto di vista sperimentale, STIIMA-CNR si è occupato della caratterizzazione qualitativa e quantitativa delle lampade lampade a fine vita, grazie all’implementazione di un sistema multi-sensore che combina:

  • analisi di immagine multispettrale per la caratterizzazione delle geometrie del prodotto target e la loro conseguente identificazione,
  • analisi di immagine iperspettrale per l’individuazione e l’analisi spaziale e composizionale dei materiali costituenti il prodotto per la loro classificazione.

Tali attività, svolte presso l’impianto pilota di De- and Remanufacturing di STIIMA-CNR, sono poi state integrate con i risultati ottenuti dal sensore a Raggi X sviluppato da XNEXT, al fine di sviluppare ed implementare una stazione multisensore altamente efficiente.

 

STIIMA-CNR is the coordinating partner of SmartLED and supervised all the different project activities. From a sperimental point of view, STIIMA-CNR focused on the qualitative and quantitative characterization of End-of-Life lamps, through the setting of two different technologies:

  • multispectral imaging analysis for the morphological characterization of products geometries and their subsequent identification, 
  • hyperspectral imaging analysis for the spatial and compositional investigation of constituent materials of lamps for their classification.

The activities, performed in the De- and Remanufacturing Pilot Plant in STIIMA-CNR, have been integrated with the results obtained by XNEXT on X-Ray sensor in order to develop and implement an highly-efficient multi-sensor system.

Relight nasce nel 1999 da un progetto di cooperazione con Philips per la raccolta ed il recupero delle lampade fluorescenti, su tutto il territorio nazionale. Dal 2017, Relight è un’azienda privata, parte del Gruppo TREEE, una realtà industriale leader nel settore italiano dei Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (“RAEE”) con una filiera che copre ogni segmento dalla consegna a domicilio di elettrodomestici alla raccolta, trattamento e riciclaggio dei rifiuti elettrici. TREEE è il leader del mercato italiano con oltre 80.000 tonnellate di RAEE trattate nel 2019. Fin dalla sua istituzione, l’obiettivo principale di Relight è “chiudere il ciclo” e trovare soluzioni per il riciclaggio di diverse frazioni che costituiscono RAEE, in particolare per materiali critici come le terre rare.
Relight dispone di impianti all’avanguardia per le attività di stoccaggio, recupero e trattamento di rifiuti speciali, pericolosi e non, prevalentemente appartenenti alla categoria RAEE; nello specifico:
• Impianto di trattamento per lampade fluorescenti (compatte e lineari)
• Impianto di trattamento per piccoli elettrodomestici e grandi elettrodomestici
• Linea di trattamento per le tv a tubo catodico CRT
• Linea di trattamento per le tv a schermo piatto e LCD
• Impianto Idrometallurgico per il recupero delle Terre Rare.

L’elevata competenza nel settore dei rifiuti, l’utilizzo di tecnologie avanzate e la collaborazione con importanti Partner Europei nell’ambito di progetti di ricerca innovativi permettono l’evoluzione e la crescita continua di Relight, portandola ad essere in Italia uno dei principali e più affermati operatori del settore RAEE.

 

Relight was born in 1999 from a cooperation project with Philips for the collection and recovery of fluorescent lamps, on the whole national territory. Since 2017, Relight is a private company, part of TREEE Group, a leading industrial player in the Italian electronic waste sector (“WEEE”) with a supply chain that covers every segment from home delivery of household appliances to the collection, treatment and recycling of electrical waste. TREEE is the Italian market leader with over 80,000 tons of WEEE treated in 2019. Since its establishment, the main aim of Relight is to ‘close the loop’ and find solutions for the recycling of different fractions that constitute WEEE, especially for critical materials such as rare earths elements.
Relight has state-of-the-art facilities for the storage, recovery and treatment of special, hazardous and non-hazardous waste, mainly belonging to the WEEE category, specifically:
• Fluorescent Lamps Treatment Plant
• Small Domestic Appliances and Large Domestic Appliances Treatment Plant
• CRT-TVs & Monitors(Cathode Ray Tube Televisions) Treatment Line
• FPD and LCD TVs & Monitors (Flat Panel Displays and Liquid Cristal Displays Televisions and Monitors) Treatment Plant
• Hydrometallurgical Plant for the recovery of Rare Earth Elements (REEs).
The high competence in the waste sector, the use of advanced technologies and the collaboration with important European Partners within innovative research projects allow Relight to be one of the most important companies for the treatment of WEEE in Italy.

All’interno del progetto SmartLED, Relight rappresenta il settore d’interesse per l’applicazione della stazione multi-sensore sviluppata. Grande rilievo hanno avuto le attività preliminari di:

  • identificazione del prodotto target in termini di classificazione delle tipologie di lampade e delle relative condizioni post-uso,
  • analisi e previsione dei flussi di ritorno in accordo ai trend di mercato e alle attuali legislazioni,
  • formalizzazione del possibile business case,
  • analisi dei futuri scenari industriali.

In termini operativi, Relight ha inoltre contribuito alla definizione delle condizioni operative di sistema tramite un’attenta analisi dei requisiti, garantendo la possibile implementazione e lo scale up in ambiente industriale, e all’approvvigionamento dei campioni necessari al testing e alla validazione delle tecnologie.

 

For SmartLED project, Relight represents the target sector for the application of the developed solution. Lots of efforts have been made for the preliminary activities concerning:

  • the identification of target products in terms of lamps typologies and post-use conditions classification,
  • the analysis and prediction of return flows according to market trends and current legislations,
  • the formalization of possible business cases,
  • the analysis of future industrial scenarios.

Furthermore, from an operational point of view, Relight contributed to the definition of the operative conditions for the multi-sensors system through a detailed investigation of requirements, ensuring the possible implementation and scale up in an industrial environment, and to the supply of required samples for the testing and validation of technologies.

XNEXT è la PMI innovativa italiana che ha sviluppato e produce XSpectra®: la più avanzata tecnologia a raggi X oggi disponibile per l’ispezione in tempo reale di materiali e prodotti industriali. XSpectra® è il risultato di oltre 9 anni di ricerca e sviluppo e combina tre livelli di innovazione quali la fotonica, la microelettronica e l’Intelligenza Artificiale per realizzare un sistema innovativo interamente progettato e realizzato in Italia da Xnext, che non ha rivali al mondo. Grazie all’analisi multienergetica proprietaria e brevettata, XSpectra® consente di realizzare controlli non distruttivi in linea con una maggiore sensibilità per rilevare la presenza di nuove tipologie di contaminanti e difetti che oggi non sono altrimenti rilevabili.

Nel settore della produzione alimentare XSpectra® si sta dimostrando come la tecnologia più avanzata e innovativa disponibile sul mercato. Le aziende alimentari che la stanno utilizzando confermano che XSpectra® è effettivamente in grado di risolvere efficacemente i problemi di contaminazione degli alimenti finora ritenuti irrisolvibili perché, rispetto alle tradizionali tecnologie in uso, XSpectra® è in grado di rilevare corpi estranei costituiti da materiali di più bassa densità come insetti, plastica, legno, grazie all’analisi chimico-fisica eseguita in pochi millisecondi. XSpectra® può dare un contributo importante in tutti i settori industriali tra cui in quello farmaceutico, dove esistono problematiche di contaminazione da corpi estranei simili a quello alimentare, e nell’economia circolare perché rende più efficace il riciclo dei materiali migliorando la capacità di selezione e caratterizzazione dei materiali presenti nei rifiuti. XSpectra® è in grado di differenziare polimeri con diversa composizione e / o peso molecolare e può quindi migliorare lo smistamento dei materiali di scarto per renderlo più accurato e in grado di separare singole tipologie di rifiuti piuttosto che solo ampie categorie di materiali simili. Inoltre XSpectra® può fornire dati e informazioni sulla natura e composizione del materiale (ad esempio contenuto di ritardanti di fiamma o altri additivi) che possono essere fondamentali per determinare la destinazione, l’uso, la diluizione e il trattamento ottimali del materiale riciclato al fine di massimizzarne il valore. Nel complesso, la nuova tecnologia XSpectra® può essere uno strumento molto utile per superare i limiti delle attuali tecnologie di smistamento e separazione e rendere il riciclo dei materiali di scarto economicamente vantaggioso.

 

XNEXT is the Italian innovative SME developing and producing XSpectra®: the most advanced X-ray technology currently available for the real time inspection of industrial materials and products. XSpectra® is the result of 9 years of research and development and combines three levels of innovation: photonics, microelectronics and Artificial Intelligence for the realization of an innovative system fully designed and produced by Xnext in Italy. Thanks to the patented multienergetic analysis, XSpectra® allows an in-line non-destructive inspection with the higher sensitivity to detect contaminants and defects otherwise non-detectable. 

In food sector, XSpectra® is the most advanced and innovative technology currently available in the market, able to efficiently solve contaminations problems detecting foreign matter constituted by lower density materials, such as insects, plastic or wood, thorugh the chemico-physical analysis performed in few milliseconds. XSpectra® could contribute in all industrial sectors, among which the pharmaceutical one, with applications similar to food, and Circular Economy, optimizing materials recycling after a sorting and characterization phase. XSpectra® is able to differentiate polymers with different compositions and/or molecular weights, improving waste sorting with a single type classification of waste than create macro-categories of similar materials. Furthermore, XSpectra® can provide data and information on material composition (e.g. presence of flame retardants or additives) that are crucial for the identification of the final application, the best processing and in general the management of waste to maximize the residual value. In general, XSpectra® technology is a useful tool to overcome the current limitations for sorting of products.

Xnext si è occupato principalmente della caratterizzazione qualitativa e quantitativa delle lampade lampade a fine vita, grazie all’implementazione del proprio sistema proprietario all’interno del sistema multi-sensore. In particolare, Xnext si è dedicato all’analisi di immagine a Raggi X per la caratterizzazione morfologica e composizionale dei materiali costituenti il prodotto per la loro classificazione.

Tali attività, svolte presso i laboratori di Xnext, sono poi state integrate con i risultati ottenuti dai sensori multi- e iper-spettrali sviluppati da STIIMA CNR, al fine di implementare una stazione multisensore altamente efficiente.

 

Xnext focused on the qualitative and quantitative characterization of End-of-Life lamps, through the setting of X-Ray technology. In particular, it dedicates to the X-Ray imaging analysis for the morphological and compositional characterization of constituent materials of lamps for their classification.

The activities, performed in Xnext laboratories, have been integrated with the results obtained by STIIMA CNR on multispectral and hyperspectral technologies in order to develop and implement an highly-efficient multi-sensor system.