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Geocell Grid: una soluzione sostenibile per il controllo dell’erosione del suolo

Il 12 marzo, Xometry Europe ha organizzato un hackathon per gli studenti del corso di Ingegneria Meccanica dell’University College London (UCL), sfidandoli a progettare soluzioni meccaniche innovative in grado di trasformare rifiuti in risorse utili. Cinque team, ciascuno composto da sei studenti, hanno partecipato all’iniziativa agendo come veri e propri project designer per affrontare problemi reali legati alla gestione dei rifiuti nel Regno Unito, con un forte accento sulla sostenibilità sociale. L’obiettivo? Sviluppare una soluzione meccanica intelligente, sostenibile e scalabile, capace di riutilizzare materiali di scarto per applicazioni concrete e ad alto impatto.
Geocell prototype design

L’erosione del suolo rappresenta una sfida sempre più urgente per le infrastrutture, aggravata dai cambiamenti climatici e da eventi meteorologici estremi. In risposta a questa problematica, il nostro team ha sviluppato Geocell Grid — un sistema sostenibile e a basso costo per la stabilizzazione del terreno, che combina materiali riciclati con l’efficacia comprovata di geocelle e geogriglie.

Ingegneria sostenibile contro l’erosione

Alluvioni, frane e tempeste sono fenomeni sempre più frequenti nel Regno Unito, con impatti diretti su milioni di abitazioni e danni economici stimati in miliardi di sterline. Solo nel 2025, si stimava che 2,4 milioni di immobili fossero a rischio alluvione. La tempesta Angus, da sola, ha causato danni per 56 milioni di sterline, colpendo 266 abitazioni private e 113 attività commerciali.

Suoli deboli e saturi d’acqua, specialmente in aree piovose o soggette a inondazioni, favoriscono lo smottamento e l’instabilità del terreno, con gravi conseguenze per strade, ferrovie e cantieri. L’industria delle costruzioni e la geotecnica sono quindi chiamate ad adottare soluzioni che garantiscano alte prestazioni e sostenibilità economica e ambientale.

L’unione di geocelle e geogriglie per un terreno più stabile

Per affrontare queste sfide, abbiamo progettato un sistema integrato che unisce geogriglie e geocelle per migliorare la stabilizzazione del suolo e il controllo dell’erosione.

  • Componente geogriglia: ispirata alle griglie polimeriche sintetiche, è realizzata riutilizzando reti da pesca dismesse. Il design a maglia quadrata ottimizzata garantisce elevata resistenza alla trazione e migliora l’ancoraggio al suolo, riducendo i movimenti laterali e aumentando la stabilità.
  • Componente geocella: presenta una struttura flessibile a nido d’ape che confina il terreno all’interno delle celle, impedendo spostamenti verticali e orizzontali. Le celle perforate permettono il drenaggio dell’acqua, evitando ristagni e migliorando la permeabilità.
Geocell prototype design

Prototipo di geocella

Integrated geocell & geogrid prototype design

Prototipo integrato di geocella e geogriglia

Geocell prototype design
Integrated geocell & geogrid prototype design

L’integrazione di questi due elementi consente di distribuire meglio i carichi, ridurre i movimenti laterali e ottimizzare il drenaggio. Studi di laboratorio dimostrano che questa soluzione ibrida può ridurre di oltre il 40% lo spessore degli strati di terreno rinforzato rispetto ai metodi tradizionali.

Design modulare e impatto ambientale ridotto

Ogni componente del sistema Geocell Grid è pensato per minimizzare l’impatto ambientale. La geogriglia utilizza reti da pesca dismesse — una delle principali fonti di inquinamento plastico marino — mentre la geocella è prodotta a partire da rifiuti post-consumo in polietilene ad alta densità (HDPE), come flaconi di shampoo e bottiglie del latte.

Il sistema è progettato per essere pratico sul campo: il formato modulare rende l’installazione rapida e flessibile. I moduli si adattano facilmente a terreni irregolari, senza richiedere opere di preparazione intensive, e gli incastri ne permettono l’uso sia in orizzontale sia in verticale.

Prototipazione e test prestazionali

Per testare l’efficacia del nostro design, abbiamo realizzato un prototipo in scala 1:200 simulando la stabilizzazione di un pendio in condizioni soggette a frane. I risultati hanno mostrato che le aree protette dal Geocell Grid subivano uno spostamento del terreno significativamente inferiore rispetto a quelle non trattate — confermando la validità strutturale e la scalabilità della nostra proposta.

Il riscontro ricevuto dai mentor del settore durante la presentazione è stato molto positivo. Baninder Kaur, key account manager, ha sottolineato i benefici ambientali su più fronti. Joao Clemencio, sales engineer, ha apprezzato la flessibilità della geogriglia e analizzato le proprietà meccaniche dei materiali riciclati impiegati.

Produzione efficiente e competitiva

Il nostro approccio produttivo è pensato per ridurre i consumi energetici e i costi, sfruttando processi a basso impatto come lo stampaggio a compressione e la termosaldatura. Tutti i componenti del Geocell Grid sono realizzati con materiali riciclati, offrendo una seconda vita ai rifiuti nel contesto delle infrastrutture critiche.

Per la geogriglia, raccogliamo e puliamo accuratamente le reti da pesca dismesse, poi le tagliamo in segmenti e le uniamo con un legante a base di polietilene a bassa densità (LDPE). Grazie alla compressione a caldo, otteniamo pannelli resistenti con una struttura a maglia ad alta trazione.

La geocella, invece, viene prodotta a partire da HDPE riciclato proveniente da plastica domestica. Il materiale viene pulito, tagliato in fogli e termoformato in pannelli a struttura esagonale. Ogni unità è sottoposta a test strutturali e controlli di qualità per garantirne la resistenza in condizioni reali.

Costi stimati di produzione:

  • Geogriglia da reti da pesca: 2,50 £/m²
  • HDPE riciclato per geocella: 1,50 £/m²
  • Sistema completo Geocell Grid: 5 £/m², rendendolo altamente competitivo sul mercato del controllo dell’erosione.
HDPE bottles and recycled fishnets
Bottiglie in HDPE e reti da pesca riciclate

Prospettive future

Con la crescente richiesta di geosintetici sostenibili, Geocell Grid si propone come una soluzione ecologica e scalabile per la stabilizzazione del suolo. Le applicazioni spaziano da strade e ferrovie a cantieri e zone soggette a inondazioni.

Collaborando con Xometry, miriamo ad ampliare la produzione e rendere disponibile il nostro prodotto a un numero sempre maggiore di aziende ed enti pubblici, offrendo una soluzione accessibile e ad alto impatto.


Hai idee per migliorare questo sistema modulare di supporto al terreno? Scrivicelo nei commenti: che si tratti di suggerimenti progettuali, nuovi materiali o casi d’uso, siamo pronti ad ascoltarli!


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