Mariapia Pedeferri, Director of the DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MATERIALS AND CHEMICAL ENGINEERING “GIULIO NATTA”, talks about life in Politecnico’s laboratories over the last two months.

Polichina was created in early March when phase one of the lockdown began. On 11 March, we blended components from the WHO recipe to produce a few hundred liters of hand sanitizer. The active ingredients are denatured ethyl alcohol and hydrogen peroxide, along with purified water and glycerol, which makes the solution less aggressive for skin.

From 11 March to 7 May, we produced about 100,000 liters. We began working in a small research laboratory on the Leonardo campus; however, by the second week, we needed to move to the Mancinelli campus to build a larger production system. We used the laboratory where students usually do experiments for their chemistry courses, which was empty due to the lockdown. One of the major difficulties of the scale-up was that we had been using pumps with laboratory capacity and not 100-liter per hour pumps, which we used from the second week onwards, when we had moved to industrial-level production volumes.

We donated Polichina to all public entities that requested it: the Civil Protection Department, Region of Lombardy, municipalities, hospitals, prisons, and many others. We even had requests from Bergamo and Codogno and were quite moved by the idea of having been helpful to them in such a challenging situation. This made us immensely proud. Many people dedicated their time and energy to this project, including technicians, professors, researchers, doctoral students, and research fellows, who are all great resources of Politecnico.

Politecnico covered most of the expenses, also in part thanks to the support of its alumni.

We also received a generous contribution from the Agency of Customs and Monopolies. Denatured alcohol has heavy excise duties and the Agency allowed them to be removed for a quantity of up to 5,000 liters a day. The alcohol suppliers also contributed substantially by directly denaturing the alcohol with the addition of glycerol. The Mancinelli system blended all the ingredients safely and all the alcohol delivered each morning was used to make a batch of Polichina that was delivered that very same day.

The procedure was quite simple. Any difficulties were organizational and brilliantly resolved thanks to the skills of about forty people who did alternating shifts in the laboratory, in small groups for safety reasons. The department was open almost every day during phase one.

We made a tutorial video explaining how anybody who wants to can build a pilot system to produce this hand sanitizer in volumes of up to 7,000 liters a day, even in difficult circumstances, just as we did. An interesting note: the video was dubbed in about ten languages, thanks to our doctoral students, particularly the international students who translated the script into their various mother tongues.

At the end of phase one, our departments were back in use and the external need for hand sanitizer declined. Today, we are still producing Polichina for internal use at Politecnico and our laboratories have gone back to doing their usual research work.

Discover Polichina’s recipe

VERSIONE ITALIANA

Polichina nasce ai primi di marzo, quando comincia la fase 1 del lockdown. L’11 marzo abbiamo miscelato i primi componenti, poche centinaia di litri, definiti dalla ricetta dell’OMS per produrre soluzione igienizzante per le mani: alcool etilico denaturato e acqua ossigenata, i componenti attivi, glicerolo, per rendere la soluzione meno aggressiva per la pelle, e acqua depurata.

In totale abbiamo prodotto oltre 100 mila litri tra l’11 marzo e il 7 maggio: abbiamo iniziato a lavorare in un piccolo laboratorio di ricerca nel campus Leonardo, ma già dalla seconda settimana di produzione è stato necessario spostarci al campus Mancinelli per costruire un impianto di produzione più grande. Abbiamo usato il laboratorio degli studenti, dove, di solito, fanno la parte sperimentale dei corsi di chimica, e che era vuoto a causa del lockdown. Una delle maggiori difficoltà dello scale-up è stata che eravamo attrezzati con pompe che avevano portata da laboratorio, non certo i 100 l/h delle pompe che sono poi state utilizzate dalla seconda settimana in poi, quando abbiamo raggiunto volumi di produzione di scala industriale.

Abbiamo donato la Polichina agli enti pubblici che ne hanno fatto richiesta: protezione civile, comuni, ospedali, Regione Lombardia, carceri e tante altre realtà. Abbiamo avuto richieste anche da Bergamo e Codogno, e ci ha molto toccati l’idea di essere stati utili in situazioni così drammatiche. Ci rende molto orgogliosi. Tanti hanno collaborato dedicando a questo progetto tempo e energie: dal personale tecnico ai docenti, ricercatori, dottorandi e assegnisti, che sono una grande risorsa del Poli.

Il Politecnico ha sostenuto il grosso delle spese, anche grazie al sostegno economico degli Alumni.

Un contributo importante è stato dato dall’Agenzia delle Dogane e dei Monopoli. L’alcool denaturato ha delle accise importanti, ADM ha acconsentito alla loro rimozione per una quantità di alcool fino a 5000 litri al giorno. Anche i fornitori di alcool hanno contribuito in modo sostanziale, provvedendo direttamente alla denaturazione con l’aggiunta di glicerolo. L’impianto in Mancinelli si è poi occupato della miscelazione di tutti gli ingredienti in totale sicurezza: i volumi di alcool consegnati la mattina venivano miscelati e la Polichina prodotta e consegnata nell’arco di una stessa giornata.

Il procedimento è abbastanza semplice. Le difficoltà sono state di tipo organizzativo e brillantemente risolte grazie alle competenze di una quarantina di persone, che si sono alternate in laboratorio e, sempre per ragioni di sicurezza, si sono alternate in piccoli gruppi. Il dipartimento è rimasto aperto quasi tutti i giorni nel periodo della fase 1.

Dopo la fine della fase 1, i dipartimenti si sono ripopolati e la necessità esterna è calata; oggi stiamo continuando a produrre Polichina per uso interno al Politecnico e i laboratori sono tornati a svolgere il loro ruolo nelle normali attività di ricerca.

Scopri la ricetta della Polichina

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