BASF ha avviato a Ludwigshafen, in Germania, il primo impianto di produzione industriale per catalizzatori realizzati con la propria tecnologia X3D®. L’annuncio riguarda una parte della stampa 3D lontana dalle applicazioni più visibili al grande pubblico, ma molto importante per l’industria chimica: la possibilità di progettare e produrre catalizzatori con geometrie non ottenibili con i metodi tradizionali di formatura. Secondo BASF, l’impianto è entrato in funzione il 19 marzo 2026 presso il sito Verbund di Ludwigshafen e porta la produzione additiva dei catalizzatori a un livello industriale.
Il punto centrale non è stampare in 3D un oggetto “nuovo” per il gusto di farlo, ma modificare la geometria interna del catalizzatore per migliorare il comportamento del reattore. Nei processi chimici, infatti, il catalizzatore non viene consumato come una materia prima, ma permette alla reazione di avvenire in modo più efficiente. La sua forma, la superficie disponibile, la resistenza meccanica e il modo in cui gas o liquidi passano attraverso il letto catalitico incidono su produttività, consumi energetici, qualità del prodotto e costi di esercizio.
Che cosa fa davvero un catalizzatore stampato in 3D
Un catalizzatore industriale deve offrire superficie attiva, lasciar passare i fluidi, resistere alla compressione nel reattore e mantenere le proprie prestazioni nel tempo. Con tecniche convenzionali come estrusione e compressione in pastiglie, le forme disponibili sono efficaci ma relativamente limitate. BASF sottolinea che queste limitazioni diventano evidenti quando si vogliono sviluppare catalizzatori di nuova generazione con strutture tridimensionali complesse e proprietà di flusso ottimizzate.
Con X3D, BASF usa la stampa 3D come tecnologia di formatura del catalizzatore. In questo modo può creare strutture aperte, geometrie personalizzate, pattern di riempimento, diametri e orientamenti non ottenibili nello stesso modo con stampi, estrusori o presse. Il risultato dichiarato è una combinazione tra stabilità meccanica, struttura aperta, maggiore superficie cataliticamente attiva e minore caduta di pressione nel reattore.
Perché la caduta di pressione conta
La caduta di pressione è uno dei parametri più pratici in un reattore. Se il gas o il liquido fatica ad attraversare il letto catalitico, l’impianto deve spendere più energia per mantenere il flusso. Questo può significare compressori o soffianti più sollecitati, consumi più alti e margini operativi più stretti.
Una geometria più aperta può ridurre questa resistenza al passaggio, ma non basta creare vuoti più grandi: il catalizzatore deve anche mantenere abbastanza superficie attiva e non deve rompersi sotto il proprio peso o sotto le condizioni del processo. Qui entra la parte interessante della stampa 3D: non si tratta solo di alleggerire il corpo catalitico, ma di progettare una struttura che bilanci flusso, superficie, resistenza e prestazione chimica.
BASF afferma che i catalizzatori X3D permettono una minore caduta di pressione e una maggiore superficie geometrica, con ricadute su prestazioni del catalizzatore, resa del reattore, qualità del prodotto e consumo energetico.
Una tecnologia già usata in impianti industriali
L’avvio dell’impianto di Ludwigshafen non parte da zero. BASF dichiara di fornire catalizzatori X3D a impianti produttivi di clienti interni ed esterni da diversi anni. La tecnologia viene descritta come applicabile a una gamma ampia di materiali catalitici, inclusi catalizzatori a base di metalli preziosi, metalli non preziosi e vari materiali di supporto.
La pagina tecnica di BASF indica anche una prima applicazione commerciale nel settore dell’acido solforico: il catalizzatore O4-115 X3D® viene venduto dal 2019. In un impianto di solfonazione con capacità di 32 MTPD, la sostituzione di un letto catalitico da 1,2 m³ con catalizzatore X3D ha portato, secondo BASF, a un aumento di conversione dell’1%, risparmi di soda caustica pari a 162,4 tonnellate all’anno e risparmi energetici legati alla minore caduta di pressione. Il totale indicato da BASF per quel singolo letto catalitico è di circa 100.000 euro all’anno.
Il caso An Hui Jintung
Tra gli esempi citati da BASF compare anche An Hui Jintung, azienda cinese del settore della chimica fine. Nel 2025, l’azienda ha riempito un proprio impianto con catalizzatori per acido solforico O4-115 X3D di BASF. Eter Zhu, General Manager di An Hui Jintung, ha dichiarato che l’avvio dell’impianto è stato regolare e che le prestazioni sono migliorate rispetto alla situazione precedente, con un record produttivo e benefici economici per l’azienda.
Questo esempio è utile perché sposta la discussione dalla teoria al funzionamento in impianto. Nei catalizzatori industriali, infatti, non basta dimostrare una geometria interessante in laboratorio. Il corpo catalitico deve essere prodotto in quantità, caricato nel reattore, resistere alle condizioni operative e mantenere prestazioni utili per un periodo adeguato. L’impianto di Ludwigshafen serve proprio ad ampliare questa capacità produttiva e a rendere più accessibile la tecnologia a un numero maggiore di applicazioni.
Non solo acido solforico: anche abbattimento N₂O
Un’altra applicazione indicata da BASF riguarda l’abbattimento del protossido di azoto, o N₂O, in impianti di acido nitrico. Il catalizzatore O3-85 X3D® è installato dalla fine del 2023 in un impianto commerciale di acido nitrico per funzionamento di lungo periodo. BASF riporta la sostituzione di un letto catalitico completo da 0,6 m³, risparmi superiori a 3 milioni di euro all’anno, una riduzione dell’energia della soffiante di circa 100 mbar rispetto agli estrusi e basse concentrazioni in uscita in impianti ad alta pressione.
Questo tipo di applicazione mostra perché la forma del catalizzatore è importante anche per la sostenibilità dei processi. Se una struttura permette di ridurre le emissioni o di farlo con costi e consumi inferiori, il vantaggio non è soltanto tecnico. Può diventare economico, ambientale e regolatorio, soprattutto nei settori dove emissioni, energia e resa dell’impianto sono parametri critici.
Dalla prototipazione alla produzione in quantità
Per anni la stampa 3D dei catalizzatori è stata vista soprattutto come un campo di ricerca: geometrie complesse, prove su piccola scala, campioni per test e studi su trasferimento di massa. Il passaggio industriale cambia il quadro. BASF afferma che i propri ricercatori hanno aumentato la produttività del processo di stampa 3D, rendendo possibile la produzione su scala industriale di catalizzatori stampati.
Qui sta una differenza importante rispetto a molte applicazioni additive. Nel caso dei catalizzatori X3D, la stampa 3D non viene usata soltanto per accelerare lo sviluppo del prototipo, ma entra nella produzione del componente finale. Il catalizzatore stampato non è un dimostratore da laboratorio: è il corpo funzionale che viene caricato nel reattore.
BASF aveva già annunciato nel novembre 2024 l’investimento in capacità aggiuntiva per la tecnologia X3D a Ludwigshafen, con l’obiettivo di produrre catalizzatori su scala industriale nel 2026. All’epoca, l’azienda spiegava che la domanda di prodotti X3D richiedeva nuova capacità produttiva e che la tecnologia poteva essere usata su materiali catalitici diversi, regolando parametri come pattern di riempimento, diametri e orientamenti.
Che cosa rende diversa la tecnologia X3D
La stampa 3D applicata ai catalizzatori non va immaginata come la stampa FFF di un oggetto in plastica. Qui l’obiettivo è ottenere un corpo catalitico che contenga materiali attivi o supporti adatti a una reazione chimica specifica. La geometria deve essere progettata in funzione del reattore, del flusso, della temperatura, della pressione e della chimica del processo.
BASF descrive X3D come una tecnologia di formatura basata su additive manufacturing, capace di creare catalizzatori con forme ottimizzate per massimizzare prestazioni ed efficienza e ridurre il consumo energetico. La tecnologia permette anche disegni su misura per diverse applicazioni industriali.
In pratica, la forma non è più un vincolo secondario ma diventa parte del progetto catalitico. Un cliente può avere un processo con condizioni particolari: portata, temperatura, composizione della miscela, limiti di pressione, obiettivi di conversione, vincoli energetici. Con X3D, BASF punta ad adattare il catalizzatore a queste condizioni, invece di partire da una forma standard e accettarne i compromessi.
Il legame con la storia di BASF nella manifattura additiva
BASF non è nuova alla stampa 3D. Per anni il gruppo è stato molto visibile nel settore dei materiali additivi attraverso BASF 3D Printing Solutions e poi Forward AM, marchio noto per filamenti, polveri e materiali per diverse tecnologie additive. Quel ramo ha avuto una storia autonoma: nel 2024 Forward AM è uscito dal perimetro BASF tramite management buyout, e nel 2025 Stratasys ha acquisito asset e attività della società, mantenendo il marchio all’interno di una nuova struttura.
X3D è però un discorso diverso. Non riguarda la vendita di materiali per stampanti 3D generiche, ma l’uso interno e industriale della stampa 3D come processo di produzione per un componente chimico ad alto valore. In questo caso la manifattura additiva entra direttamente nella catena di BASF come strumento per progettare e produrre catalizzatori più adatti ai reattori dei clienti.
Perché questa applicazione è importante per la stampa 3D industriale
Molte applicazioni additive vengono raccontate attraverso pezzi visibili: parti aerospaziali, componenti medicali, utensili, ricambi o elementi di design. I catalizzatori stampati in 3D sono meno intuitivi, perché finiscono dentro reattori industriali e non sono prodotti destinati al consumatore. Eppure rappresentano uno dei casi più interessanti di stampa 3D applicata alla chimica di processo.
Il motivo è semplice: qui la libertà geometrica non serve a fare una forma “bella”, ma a cambiare il modo in cui un impianto lavora. Una minore caduta di pressione può ridurre energia; una superficie attiva più accessibile può aumentare conversione; una forma più adatta può migliorare la distribuzione del flusso; una produzione più flessibile può accorciare i tempi di sviluppo di nuovi catalizzatori. BASF indica proprio questi punti tra i benefici della tecnologia X3D.
I settori interessati
I catalizzatori sono presenti in una parte molto ampia dell’industria chimica: acido solforico, acido nitrico, chimica fine, petrolchimica, sintesi di intermedi, trattamento emissioni, produzione di materiali e processi collegati alla transizione energetica. X3D non è limitata a un solo materiale o a una sola reazione. BASF sottolinea che la tecnologia può essere applicata a materiali catalitici differenti, compresi metalli preziosi, metalli di base e vari supporti.
Questo apre due linee di sviluppo. La prima riguarda la sostituzione di catalizzatori convenzionali in processi già esistenti, quando la geometria X3D può offrire vantaggi misurabili senza cambiare l’intero impianto. La seconda riguarda la progettazione di nuovi processi o l’ottimizzazione di impianti futuri, dove la forma del catalizzatore può essere considerata fin dall’inizio come parte dell’ingegneria del reattore.
Un vantaggio meno visibile: sviluppo più rapido
Oltre alla prestazione in esercizio, c’è un altro elemento: il tempo di sviluppo. Se la geometria può essere modificata con strumenti digitali e prodotta con stampa 3D, diventa più semplice testare varianti, adattare il catalizzatore alle esigenze del cliente e passare più velocemente dalla progettazione alla disponibilità commerciale. BASF afferma che il nuovo impianto di Ludwigshafen crea la base per rendere la tecnologia più disponibile e ridurre ulteriormente i tempi di sviluppo e introduzione sul mercato.
Questo è un punto importante per i catalizzatori su misura. Ogni impianto può avere condizioni specifiche, e spesso la differenza tra una soluzione standard e una soluzione ottimizzata si vede nei dettagli: caduta di pressione, temperatura, distribuzione del flusso, selettività, conversione e durata. La stampa 3D non elimina la chimica, ma aggiunge un grado di libertà in più al progetto.
Cosa resta da verificare sul campo
L’avvio dell’impianto industriale è un passaggio concreto, ma non significa che ogni catalizzatore tradizionale sarà sostituito da una versione stampata in 3D. Come sempre, il valore dipenderà dal caso applicativo. Bisogna valutare costo del catalizzatore, durata, compatibilità con il reattore, benefici energetici, resa, manutenzione e ritorno economico. In alcuni processi il vantaggio sarà evidente; in altri le soluzioni convenzionali resteranno sufficienti.
La parte da seguire sarà l’ampliamento del portafoglio X3D: quali famiglie catalitiche verranno industrializzate, quali clienti pubblicheranno dati applicativi e quanto velocemente BASF riuscirà a portare nuove geometrie dalla progettazione alla produzione. La presenza di esempi come O4-115 X3D per acido solforico e O3-85 X3D per abbattimento N₂O indica che la tecnologia ha già superato la fase puramente sperimentale, ma la sua diffusione dipenderà dai risultati in impianti reali.
Una stampa 3D meno appariscente, ma molto industriale
La notizia di BASF mostra una direzione matura della manifattura additiva: non la stampa 3D come gadget, non solo prototipi e non solo parti meccaniche, ma una tecnologia di formatura per componenti chimici funzionali. Il catalizzatore stampato in 3D lavora all’interno di un reattore, non si vede nel prodotto finale, ma può incidere su resa, consumi ed emissioni dell’intero processo.
Con X3D, BASF sta usando la libertà geometrica della stampa 3D per intervenire su uno dei punti più delicati della chimica industriale: il rapporto tra materiale catalitico, struttura del corpo catalitico e comportamento del reattore. L’impianto di Ludwigshafen serve a trasformare questa possibilità in capacità produttiva. Per il settore additivo è un caso da osservare con attenzione, perché dimostra che la stampa 3D può diventare parte dell’infrastruttura produttiva di un grande gruppo chimico, anche in applicazioni dove il valore non è nell’oggetto visibile, ma nell’efficienza del processo.
