R3PACK

La MISSION di R3PACK e il contributo del FSC Center

R3PACK è un progetto Horizon Europe che punta a trasformare il settore del packaging in chiave sostenibile, contribuendo agli obiettivi del Green Deal: neutralità climatica entro il 2050 e imballaggi riutilizzabili o riciclabili al 100% entro il 2030. Dal 2022 al 2025, 24 partner lavorano per favorire l’adozione rapida di tecnologie innovative e convenienti, in grado di sostituire la plastica multistrato con materiali a base di fibre, affiancando questa transizione a sistemi di riuso ottimizzati e testati su larga scala.

All’interno del progetto, il FSC Center contribuisce allo sviluppo e all’ottimizzazione dei sistemi di riuso, con un focus specifico sulla modellazione logistica. Il Prof. Riccardo Accorsi è leader del Work Package 3: REUSE: towards industrial, economical and environmental optimisation e assieme al suo team di ricerca si occupa di analizzare e progettare configurazioni di rete efficienti per la raccolta, il trasporto e il reimpiego degli imballaggi, considerando criteri economici, ambientali e operativi. Particolare attenzione è dedicata alla gestione dell’incertezza, studiando come questa possa influenzare le prestazioni complessive del sistema. L’obiettivo è individuare le soluzioni più efficaci per garantire un riuso su larga scala, sostenibile e resiliente.

La logistica del riuso: il motore invisibile del packaging sostenibile

Rethinking Packaging: perché il riuso è una sfida logistica

L’imballaggio monouso, soprattutto in plastica, rappresenta una delle principali sfide ambientali nel settore alimentare. Il passaggio a sistemi di packaging riutilizzabile è una soluzione promettente, ma non priva di complessità. Dietro a ogni contenitore da riutilizzare si nasconde una rete di operazioni che coinvolgono produzione, distribuzione, raccolta, lavaggio e nuova immissione sul mercato.
Per rendere davvero sostenibile il riuso, è necessario progettare reti logistiche efficienti e resilienti, capaci di bilanciare costi economici e impatti ambientali. Il FSC Center è impegnato a modellare e ottimizzare queste reti, studiando come migliorare ogni anello della catena del riutilizzo.

Modelli di ottimizzazione: uno strumento matematico per migliorare il riuso degli imballaggi

Un modello di ottimizzazione è uno strumento matematico che permette di trovare la soluzione migliore a un problema complesso, tenendo conto di vincoli e obiettivi.
Nel caso del riuso degli imballaggi, serve a rispondere a domande fondamentali: dove collocare gli impianti di lavaggio per ridurre i costi? Come gestire i flussi di ritorno dei contenitori in modo efficiente e sostenibile? Qual è il compromesso migliore tra costi operativi e riduzione delle emissioni?
Nel progetto R3PACK, questi modelli ci aiutano a progettare reti chiuse in cui gli imballaggi tornano dai consumatori ai centri di lavaggio e poi di nuovo ai produttori. Grazie ai dati su distanze, tassi di restituzione, capacità e costi, possiamo simulare scenari realistici e supportare scelte operative fondate.

Chi sono gli attori del riuso e cosa fanno

Un sistema di riuso efficiente coinvolge molti attori diversi, ognuno con un ruolo chiave. I produttori di packaging devono progettare contenitori resistenti e durevoli, adatti a più cicli di utilizzo. I produttori alimentari devono adattare le linee produttive per gestire imballaggi riutilizzabili, spesso più pesanti o ingombranti di quelli monouso.
I centri distributivi e i punti vendita non si limitano a consegnare i prodotti, ma diventano anche nodi per il recupero degli imballaggi usati. I consumatori, con il loro comportamento, determinano il successo del sistema: senza un’adeguata restituzione, il circuito si interrompe.
Infine, servono impianti di smistamento e lavaggio per garantire igiene e qualità, e operatori logistici per il trasporto tra tutte queste fasi.
Nella modellazione del sistema, ogni categoria di attori è considerata, con i propri vincoli, costi e responsabilità. Solo attraverso una visione integrata si può progettare una rete di riuso realmente funzionale.

Costi, emissioni e comportamento dei consumatori: i fattori in gioco nell'ottimizzazione di un sistema di riuso

Riusare gli imballaggi non significa solo produrne di meno: significa anche gestire flussi logistici più complessi. Ogni contenitore riutilizzabile deve essere raccolto, lavato e ridistribuito. Questo comporta costi aggiuntivi e un impatto ambientale che va considerato attentamente.
Gli studi del progetto R3PACK mostrano che l’efficienza del sistema dipende da variabili come la durabilità dei contenitori e la disponibilità dei consumatori a restituirli. Maggiore è il numero di cicli di riuso, maggiore è il beneficio ambientale.
Inoltre, il posizionamento strategico degli impianti può ridurre sia i costi logistici che le emissioni. L’uso di modelli matematici consente di simulare scenari diversi e scegliere le configurazioni di rete più sostenibili.
È solo integrando strumenti analitici, progettazione logistica e comportamenti collettivi che il riuso può diventare una vera alternativa sistemica.

Come cambia il sistema se cambiano i dati? La sensitivity analysis ci dà la risposta

Una delle domande più importanti nei sistemi complessi è: cosa succede se cambia qualcosa?
Se i consumatori restituiscono meno contenitori? Se i contenitori si rompono troppo frequentemente? Se gli impianti sono troppo lontani dai centri urbani?
Nel progetto R3PACK, questi scenari vengono esplorati con strumenti di sensitivity analysis, che permettono di valutare come piccoli cambiamenti nei parametri influenzano le prestazioni complessive del sistema.
Ad esempio, se il tasso di restituzione aumenta, il bisogno di produrre nuovi imballaggi diminuisce, riducendo costi ed emissioni. Se invece i contenitori sono poco durevoli, si rompe il ciclo virtuoso e i benefici ambientali si perdono.
Grazie alla sensitivity analysis è possibile costruire strategie più robuste, capaci di affrontare incertezze e cambiamenti, e fornire indicazioni concrete per le decisioni operative, industriali e politiche.

Questo progetto ha ricevuto finanziamenti dal programma di ricerca e innovazione Horizon Europe dell'Unione Europea, nell’ambito dell’Accordo di Sovvenzione n. 101060806.