Le attività di sperimentazione su scala di laboratorio e su scala d’impianto pilota e l’elaborazione dei risultati conseguiti ai fini del trasferimento di scala (scale-up) sono sempre state centrali e fondamentali, anche in senso economico, nelle tappe dello sviluppo di un processo industriale: negli ultimi quindici anni, peraltro, l’evoluzione divergente dei costi dell’unità d’informazione ottenuta per via sperimentale o per via di calcolo è stata tale da modificare profondamente i metodi e le ricerche della programmazione della sperimentazione e da cambiare anche, in parte, la qualità dei problemi coinvolti. Inoltre nuovi problemi sono sorti con l’uso, quantitativamente più ampio e generalizzato che nel passato, dei modelli intesi come prodotto dell’elaborazione dei risultati della sperimentazione stessa e anche come mezzo per procedere, sia nello sviluppo e sia, genericamente, nella ”conoscenza”.

Si è detto che in un processo di scale-up affidabile vi sono fasi di sperimentazione su scala intermedia fra il laboratorio e l’impianto industriale; la più tipica è quella detta ”pilota” per la quale vale la pena di chiarire, in qualche dettaglio, la collocazione nello sviluppo di un processo e gli obiettivi che usualmente si perseguono con la sua realizzazione

Per impianto pilota s’intende generalmente un insieme di apparecchiature che realizzano lo schema di un processo, di dimensioni intermedie tra quelle che possono essere convenientemente utilizzate in laboratorio e quelle che sono imposte dalle esigenze di una produzione industriale. Non esiste ovviamente campo di dimensioni o di potenzialità accuratamente definito per gli impianto pilota: è piuttosto la destinazione delle informazioni e dei prodotti da essi ottenuti che caratterizzano un impianto come ”pilota”. Tradizionalmente, perché un impianto continuo di piccole dimensioni potesse essere definito impianto pilota, in esso si dovevano manipolare parecchie decine di kg/h di sostanze reagenti e realizzare almeno 50÷100 kg/giorno del prodotto desiderato

Attualmente la disponibilità di sistemi per le misure, i controlli, l’analisi su piccoli o piccolissimi flussi e campioni, e l’estensione delle tecniche di centralizzazione della raccolta e sintesi dei dati e di automazione sono arrivati a un punto di sviluppo tale che possono essere realizzati anche soddisfacenti impianto pilota (micro-pilota) per potenzialità alquanto ridotte (salvo che altre ragioni non impongano diversamente).

Anche per gli impianto pilota, con il ricorso a queste tecniche si può stimare una sensibile riduzione dei costi di gestione, sia per il miglioramento delle informazioni ottenute (con conseguente minore durata delle sperimentazioni) sia per l’eventuale minore numero di tecnici richiesti per il loro funzionamento. Poiché comunque gli impianti industriali di grosse dimensioni tendono attualmente a lavorare con controlli centralizzati ed elevata dose di automazione, un aspetto d’importanza tutt’altro che secondaria sembra essere quello di migliorare in scala pilota le conoscenze anche sotto questo punto di vista. Nel caso dei micro-pilota, oltre agli ovvi ulteriori vantaggi di facilità di collocazione e installazione e di minori quantità di materie prime e di servizi ausiliari richiesti, si ha anche quello della rapidità di avviamento e di risposta alle variazioni di condizioni operative: l’importanza di quest’ultimo vantaggio appare evidente se si pensa che l’impianto pilota è destinato alla sperimentazione ed è pertanto soggetto a frequenti avviamenti e modificazioni delle condizioni di lavoro.

In qualche caso possono funzionare come impianto pilota gli stessi impianti destinati alla produzione industriale. Ciò accade particolarmente quando si vuole saggiare l’effetto dell’introduzione di miglioramenti, a esito pressoché sicuro, su processi noti; oppure quando la necessità di attuare il processo su larga scala al più presto giustifica l’accettazione di una rilevante dose di rischio.