INFN Piano di sviluppo di nuova imprenditorialità

PROGETTO DI POTENZIAMENTO STRUTTURALE
“KM3NET-ITALIA: OSSERVATORIO SOTTOMARINO NEL
MAR IONIO PER LA RILEVAZIONE DI NEUTRINI ASTROFISICI E
RICERCHE MULTIDISCIPLINARI”
PIANO DI SVILUPPO E/O POTENZIAMENTO
DI NUOVA IMPRENDITORIALITÀ INNOVATIVA
PIANI DI SVILUPPO DI NUOVA IMPRENDITORIALITA’ INNOVATIVA AVENTI COME OBIETTIVO LA
COMMERCIALIZZAZIONE DEI SERVIZI SCIENTIFICI E TECNOLOGICI OTTENIBILI CON L’UTILIZZO
DELL’INFRASTRUTTURA OVVERO CON LA VALORIZZAZIONE DELLE PROPRIETA’
INTELLETTUALI
Il progetto garantirà importanti risultati nell'ambito della ricerca industriale e scientifica e ricadute di tipo
occupazionale, tecnologico e formativo.
Oltre ai ricercatori, ingegneri e tecnici della collaborazione che saranno impegnati nella realizzazione della
struttura, diversi laureati in discipline scientifiche saranno reperiti sul mercato del lavoro per partecipare
alla fase di progettazione ed implementazione del progetto di ricerca per la sua durata complessiva.
In generale, la realizzazione del osservatorio sottomarino genererà nell’indotto locale i presupposti per la
creazione di nuove figure professionali ad alto livello tecnologico in grado di inserirsi nel mercato hi-tech
delle telecomunicazioni, elettronica e meccanica.
A seguito della realizzazione dell’osservatorio, saranno realizzate attività formative in settori a elevato
contenuto scientifico e tecnologico strettamente correlate alla domanda di imprese innovative presenti nel
territorio, con particolare riguardo ad alcuni settori quali:
La microelettronica;
I materiali avanzati;
L'automazione e controllo meccanico;
La trasmissione di dati e potenza;
L'informatica e l’elaborazione dati;
La meccanica e l’ingegneria per ambienti marini e in generale per ambienti aggressivi.
Si pone l’accento sul forte legame tra gli interventi previsti nell'ambito del progetto e le esperienze di
successo del territorio catanese nel settore dell’hi-tech oltre alla coerenza con le linee programmatiche dei
Programmi Operativi 2007-2013 del MIUR e della Regione Siciliana.
Per quanto riguarda l'impatto innovativo - tecnologico, oltre che occupazionale, il territorio di riferimento si
caratterizza per la presenza di strutture attive nel settore della consulenza aziendale anche per progetti
d’innovazione tecnologica quali l'incubatore d'imprese BIC S.p.A. e altri qualificati soggetti che
rappresentano un ulteriore catalizzatore di iniziative.
Gli "sportelli impresa" e "sportelli unici" già esistenti in molti Comuni Siciliani prestano inoltre attività di
consulenza e assistenza gratuita alle imprese.
Sono evidenti, a tal proposito, le valutazioni positive, riguardo alla localizzazione di attività innovative, che
possono spingere gli headquarters di grandi aziende straniere operanti nel settore dello sviluppo e della
produzione di sistemi e componenti marini a insediarsi su un terreno "fertile" sia dal punto di vista delle
agevolazioni che da quello culturale proprio grazie alla fase di cantierabilità ed alla successiva presenza di
un centro di ricerca all’avanguardia ed unico al mondo come il telescopio sottomarino.
In sintesi il progetto avrà un impatto sui territori interessati riguardante la ricerca, il mercato del lavoro e le
imprese, che sono in seguito sintetizzati.
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Ricadute scientifiche
L’osservatorio sottomarino proposto fornirà una piattaforma per lo sviluppo di attività interdisciplinari
assicurando il potenziamento di ricerche in diversi settori e la "messa in rete" dei dati e delle esperienze
acquisite, in svariati ambiti di ricerca fondamentale e tecnologica quali ad esempio:
Fisica delle particelle e astrofisica
Realizzazione dell’unico osservatorio di neutrini cosmici nell’emisfero boreale, che consentirà di aprire
una nuova finestra di osservazione dell’universo per lo studio del cosmo e potrà dare risposte ad alcuni
dei problemi astrofisici ancora irrisolti quali, ad esempio, l’origine ed i meccanismi di produzione dei
raggi cosmici, i processi fisici all’origine delle potentissime emissioni di “gamma-ray bursts” (lampi
gamma).
Ricerca della materia oscura, la cui esistenza è indicata da numerose evidenze ma la cui natura è oggi
del tutto ignota. Un’ipotesi ben fondata la collega all’esistenza di “WIMPs” (Weak Interacting Massive
Particles) predetta dalle teorie di fisica particellare più avanzate. La rivelazione di flussi anomali di
neutrini emessi da attrattori gravitazionali quali il Sole ed il centro galattico fornirebbe la prova
indiretta di questa fondamentale teoria. Il telescopio KM3NeT consentirà la verifica di questa ipotesi
con una sensibilità mai raggiunta precedentemente, contribuendo alla soluzione di un problema di
eccezionale importanza scientifica.
Biologia marina
Lo studio del comportamento e della presenza di mammiferi marini e di altre specie sarà reso possibile
mediante l’utilizzo del sistema di posizionamento acustico del telescopio sottomarino e permetterà un
monitoraggio continuo, in tempo reale per diversi anni, mai realizzato sino ad oggi.
Monitoraggio ambientale
L’osservatorio permetterà un controllo continuo e in tempo reale di parametri oceanografici
(temperatura, salinità, correnti, …) utili a monitorare l’evoluzione e la qualità dell’ecosistema marino
della Sicilia Sud Orientale.
Ingegneria elettronica e meccanica
Ricerca tecnologica applicata allo studio e sperimentazione di nuove tecnologie per elevate profondità
marine quali robotica, nuovi materiali per applicazioni in ambienti estremi, strutture meccaniche per
installazioni sottomarine, sistemi di alimentazione operanti sotto pressione.
Information Technology
Le attuali attività di ricerca e sviluppo condotte dall’INFN già utilizzano strumenti di gestione ed
elaborazione dati su piattaforma GRID, la realizzazione del progetto porterà allo sviluppo di programmi
e soluzioni per l’elaborazione di grandi quantità di dati su GRID. sviluppo di supporti informatici,
telematici ed elettronici in ambienti ostili, sistemi di comunicazione ottica a larga banda;
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Il laboratorio sottomarino Km3Net-Italia inoltre potrà operare in stretta sinergia con l'altro progetto ESFRI
che si occupa di attività di ricerca in ambiente marino, EMSO, fornendo per lo stesso una possibile
piattaforma per la connessione di stazioni scientifiche.
Ricadute occupazionali e formazione
Capacità di generare NUOVA OCCUPAZIONE con riferimento a:
addetti alle ricerca di base;
laureati altamente qualificati nel settore dell’ingegneria, della fisica, dell’informatica, della biologia e
della chimica;
personale assunto dalle imprese coinvolte nelle attività di Ricerca & Sviluppo e di realizzazione dei
sottocomponenti del telescopio.
Capacità di generare un INDOTTO nei seguenti settori:
information technology;
tecnologie per le operazioni e le realizzazioni in ambiente sottomarino.
Individuazione di PERCORSI FORMATIVI MIRATI alle attività di ricerca industriale e al supporto delle attività
di ricerca previste. Durante la fase di sviluppo del progetto, la sua costruzione ed installazione saranno
organizzati master universitari dedicati alla alta formazione di laureati in materie scientifiche in
partenariato con aziende locali e con le principali aziende Nazionali ed Estere interessate al settore marino.
Il progetto prevede l’assunzione, nella fase di progettazione e realizzazione, di circa 30 laureati in materie
scientifiche.
Ricadute su IMPRESE e INDUSTRIA
Secondo il piano di spesa descritto in precedenza, nella tabella sotto riportata sono indicate le voci di spesa
che potenzialmente potrebbero essere appaltate e realizzate da aziende Siciliane operanti in diversi settori
dell’alta tecnologia.
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Prototipo Torre
Installazione prototipo Torre
SI
SI
Cavo elettro-ottico Sottomarino
e sistema di alimentazione
Possibile
NO
coinvolgimento
Installazione cavo elettro-ottico aziende siciliane
SI
Item
Produzione e fornitura componenti
per la trasmissione in fibra ottica
Fornitura di servizi ad alto
contenuto tecnologico
Società fornitrici di servizi per
l’installazione di strutture in
ambiente marino
Tipologia di azienda
Note
Sottomarino
Sistema di alimentazione
Si
Costruzione di elettronica di
potenza e sistemi di controllo
Boe
SI
Produzione meccanica
Cavi di tensionamento
NO
NO
Cablaggi sottomarini
Meccanica della torre
(costruzione piani, contenitori
in pressione, ancore, basi
delle
torre, supporti
per leBox
boe)
Meccanica
delle Junction
(costruzione telai, contenitori in
pressione, ..)
Attualmente non sono presenti sul territorio aziende che producono BOE
sottomarine, ma la tecnologia necessaria per la costruzione delle BOE è
alla portata delle PMI locali e il trasferimento tecnologico dall’INFN alle PMI
locali permetterebbe l’avvio di linee di produzione di BOE sottomarine
La produzione di cavi sottomarini è una attività attualmente sviluppata da
aziende straniere. Molte di queste aziende di medie/grandi dimensioni
hanno mostrato interesse alla apertura di una struttura produttiva in Sicilia
nel caso di avvio del progetto del telescopio sottomarino per neutrini.
L’apertura di una struttura produttiva avrebbe come conseguenza diretta
l’assunzione di risorse locali e come conseguenza indiretta la nascita di
un indotto locale in grado di fornire componenti e servizi per la produzione
dei cavi
(possibile con
lavori indiretti)
Produzione meccanica
SI
Progettazione meccanica
Produzione meccanica
SI
Trasmissione dati
(componenti ottici, schede
elettroniche, laser, sistemi
DWDM)
SI
Sfere di Vetro
NO
Fotomoltiplicatori
NO
Schermi e componenti per
Moduli ottici
SI
Idrofoni
NO
Integrazione Moduli Ottici
SI
Integrazione strutture
meccaniche
SI
Installazione
SI
Personale
SI
Progettazione meccanica
Produzione schede elettroniche
Produzione e fornitura componenti
per la trasmissione in fibra ottica
Esistono al mondo solo due aziende specializzate nella produzione di
queste particolari sfere di vetro in grado di ospitare i fotomoltiplicatori e di
resistere alla pressione di esercizio del telescopio (350 bar)
Esistono solo due aziende al mondo che producono i fotomoltiplicatori
necessari per la costruzione dei moduli ottici da installare sulle torri
Produzione meccanica
Fornitura componenti e sistemi
meccanici
Fornitura di servizi ad alto
contenuto tecnologico
Esistono alcune aziende in Italia in grado di fornire questi sensori acustici.
Attualmente non sono presenti aziende di questo tipo in Sicilia
Aziende in grado di effettuare attività di integrazione e costruzione sistemi
elettro meccanici con particolari condizioni operative (es. aziende che
forniscono servizi in società come STM)
Fornitura di servizi ad alto
contenuto tecnologico
Società fornitrici di servizi per
l’installazione di strutture in
ambienti marini
Assunzione di personale altamente qualificato presente sul territorio
Importo Progetto
45.000.000
Aziende Siciliane
25.000.000
55%
Aziende Non Siciliane
20.000.000
45%
In uno studio condotto dal Comitato di Valutazione dell’INFN è stato quantificato l’impatto degli
investimenti dell’Ente sul territorio. Questo impatto è risultato avere un fattore moltiplicativo medio,
ovvero il rapporto tra il flusso monetario indotto e quello immesso nel sistema, pari a 1,8. Di conseguenza
per ogni euro investito sul territorio le attività dell’ente sono in grado di generare 1,8 euro. Questo significa
che per un progetto come l’Osservatorio Multidisciplinare Sottomarino KM3NeT, dell’importo iniziale
complessivo di € 45.000.000 (comprendenti gli investimenti per la costruzione e l’ampliamento delle
infrastrutture), di cui il 55% circa potenzialmente appaltabili ad aziende siciliane, produrrebbe sul territorio
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regionale un fatturato complessivo di circa 45.000.000 di euro, con un ritorno pari almeno all’investimento
finanziato.
Il progetto presenta una forte capacità di coinvolgere SOGGETTI PRIVATI, sia PMI che GRANDI AZIENDE
operanti a livello internazionale, per le attività di ricerca industriale. Questo permetterà di stimolare la
NASCITA di NUOVE ATTIVITA’ IMPRENDITORIALI ad alto contenuto tecnologico in un mercato, quello delle
tecnologie marine, in piena espansione mondiale. Inoltre, la posizione strategica della Sicilia, al centro del
Bacino del Mediterraneo e nelle vicinanze delle maggiori aree nelle quali avviene lo sfruttamento di risorse
energetiche sottomarine, potrebbe permettere, alle neo imprese di trovare una collocazione immediata in
un mercato altamente remunerativo.
Il Progetto avrà la capacità di coinvolgere PMI SICILIANE per la realizzazione di componenti
TECNOLOGICAMNTE INNOVATIVE dell’osservatorio, quali sistemi di trasmissione dati su fibre ottiche,
elettronica per gestione e controllo di complesse reti di distribuzione segnali, strutture meccaniche per
ambienti marini, cavi e connettori per ambienti marini. Sarà quindi possibile coinvolgere le imprese siciliane
dei seguenti comparti:
meccanica;
elettronica (produzione e progettazione);
Information Technology;
Servizi (assemblaggio e costruzione sistemi).
Il Progetto inoltre avrà la capacità di ATTIVARE INVESTIMENTI PRIVATI nel territorio regionale; società
estere, leader in alcuni settori tecnologici specifici per la realizzazione di sotto componenti del telescopio
sottomarino come i cavi e connettori, i sistemi di posizionamento acustico si sono già dette interessate, nel
caso in cui la realizzazione della piattaforma di ricerca si realizzasse, ad aprire strutture produttive e di
progettazione sul territorio Siciliano.
Il mercato di riferimento per le aziende siciliane che saranno in grado di mettere a frutto le tecnologie
sviluppate o trasferite durante il progetto per la realizzazione del telescopio multidisciplinare sottomarino è
un mercato globale, ove la tendenza a monitorare, analizzare e tenere sotto controllo le acque costiere e di
profondità diventa una esigenza sempre crescente per tutti i paesi del mondo con particolare riferimento
all’Europa che ha prodotto la “GREEN PAPER” che regolamenta e definisce le strategia di sviluppo
sostenibile dell’ambiente marino (costiero, in superficie e sottomarino).
L’ubicazione del mercato di tali aziende è quindi da intendersi in un contesto internazionale.
Le caratteristiche del mercato sono, come evidenziato nel capitolo dedicato all’analisi del mercato di
sbocco, quelle di un mercato in piena crescita, ove la necessità di individuare nuovi giacimenti di materie
prime quale petrolio e gas, la necessità di preservare l’ambiente nel quale viviamo, la sicurezza delle coste e
di zone di particolare interesse sociale, paesaggistico, culturale, richiedono dei sistemi per il monitoraggio e
l’analisi delle acque e dell’ambiente circostante.
Questi sistemi potranno essere sviluppati dalle aziende che opereranno nella costruzione del telescopio o
nella fornitura dei suoi componenti, così come da aziende che potranno utilizzare l’infrastruttura dell’INFN
allo scopo di erogare al mercato servizi nel settore del mercato marino.
Il progetto prevede, per la sua applicazione in ambiente estremo (3500 metri sotto il livello del mare) lo
sviluppo di tecnologie innovative in diversi settori, in particolare:
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materiali per lo sviluppo di strutture meccaniche in grado di operare in ambienti aggressivi come
quello marino per almeno 15 anni senza bisogno di alcuna manutenzione
sistemi di comunicazione a larga banda per la gestione di reti complesse sottomarine
sistemi di alimentazione in grado di operare sotto pressione per la gestione di reti sottomarine
complesse in DC (corrente continua)
sistemi di posizionamento acustico per la rivelazione / acquisizione dati
sviluppo di stazioni / sistemi complessi per acquisizione dati in ambiente marino
sistemi di connessione sottomarine mediante utilizzo di ROV (remote operated vehicle)
E' da considerare che attualmente le tecnologie, in particolare quelle del mercato petrolifero, stanno
cominciando a rivolgersi all'ambiente marino abissale (oltre i 3000 metri) ove si trovano i supergiant
(ovvero i giacimenti di grandi dimensioni adatti allo sfruttamento estrattivo).
Il progetto permetterà quindi lo sviluppo di tecnologia ad alta affidabilità in grado di operare in ambiente
marino abissale.
E' da tenere in considerazione che un telescopio sottomarino presenta problematiche simili a quelle di una
rete di estrazione petrolifera:
necessità di gestire molteplici stazioni sottomarine
necessità di comunicazioni affidabili ad elevata velocità
necessità di sistemi di alimentazione complessi
necessità di sistemi di connessione,sgancio e recupero
necessità di monitoraggio dei parametri di funzionamento
Come già indicato nella scheda sopra riportata, esiste la concreta possibilità che aziende estere, operanti
soprattutto nel settore della progettazione e produzione di cavi sottomarini, a valle dell’eventuale
aggiudicazione dei bandi di gara per le forniture, possano optare per l’apertura di un sito produttivo in
Sicilia, anche avvalendosi di strumenti di incentivazione per l’attrazione di investimenti produttivi.
Ciò fisiologicamente genererebbe dei positivi effetti economici in ricaduta sul territorio sia con riferimento
ad aziende (esistenti e/o di nuova costituzione) che potrebbero diventare sub fornitori dei nuovi soggetti
insediati (in una logica quasi di Distretto specializzato) che per ciò che concerne naturali ricadute di
carattere occupazionale derivanti dai nuovi insediamenti produttivi.
E' infine ipotizzabile che almeno due spin-off in ambiti di alta tecnologia si creino prima della fine del
progetto.
Spin-off 1
Attività: progettazione e realizzazione di connettori elettro ottici sottomarini
capitale sociale: 50.000 euro
potenziale fatturato a regime: 5.000.000 euro
potenziale utile a regime : circa il 30% del fatturato = 1.500.000 euro
Ruolo INFN = partecipazione al capitale sociale mediante apporto di strumentazione / know-how / brevetti
/ locali per circa il 30% del capitale
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Spin-off 2
Attività: progettazione e realizzazione di sensori acustici sottomarini e sistemi acustici sottomarini
capitale sociale: 50.000 euro
potenziale fatturato a regime: 10.000.000 euro
potenziale utile a regime : circa il 30% del fatturato = 3.000.000 euro
Ruolo INFN = partecipazione al capitale sociale mediante apporto di strumentazione / know-how / brevetti
/ locali per circa il 30% del capitale
E' parimenti ipotizzabile, nell'ambito dello sviluppo del progetto e dei suoi sottocomponenti, che l'INFN
realizzi con aziende del territorio accordi di licensing per lo sviluppo di almeno due prodotti che potranno
avere un forte interesse nel mercato sottomarino.
In particolare i componenti sono:
connettori ROV operabili
costo medio: 30.000 euro / cadauno
potenziale mercato: 300 pezzi /anno
fatturato complessivo per l'azienda che li commercializzerà: 9.000.000 euro
royalties = 5%
utile annuale per INFN = circa 450.000 euro
idrofoni
costo medio: 1.500 euro / cadauno
potenziale mercato: 500 pezzi /anno
fatturato complessivo per l'azienda che li commercializzerà: 750.000 euro
royalties = 5%
utile annuale per INFN = circa 37.500 euro
I rilevanti impatti economico-scientifici sul territorio siciliano sono stati colti dalla Regione Sicilia sin da
2008 e formalmente manifestati all’I.N.F.N. dal Governatore della Regione attraverso il documento che di
seguito si allega.
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Catania, 27/7/2011
Firma Digitale
Il Delegato
Prof. Marcello Lattuada
Direttore Laboratori Nazionali del Sud –
I.N.F.N.
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