Smart City

Anche per il fatto di rivolgersi a una clientela mediamente danarosa, la nautica da diporto è un ottimo laboratorio per tecnologie avanzate e di nicchia, che più difficilmente possono essere sperimentate in altri contesti. Di super-condensatori, per esempio, si parla da tempo, ma le applicazioni sono ancora poche e riservate ad ambiti quali le competizioni automobilistiche. Parliamo di sistemi di accumulo elettrico che contengono meno energia delle batterie, ma capaci di caricarsi e scaricarsi molto più rapidamente e perciò più adatti delle batterie per tutta una serie di compiti. Novac, una Start-Up presente al Salone di Genova, sta tentando di portarli nella nautica, puntando su una peculiarità: la possibilità di sagomarli a piacimento e integrarli nello scafo senza occupare volume utile. Ce ne parla Matteo Bertocchi, fondatore e CEO di Novac.

Qualunque scafo immerso in acqua sperimenta il biofouling, quel fenomeno per cui una serie di organismi come alghe, cozze, vongole e cirripedi vi si attaccano e lì iniziano a crescere, rendendo l’imbarcazione sempre più pesante e aumentando drasticamente l’attrito dello scafo con l’acqua. La soluzione consiste tipicamente nell’applicazione di vernici dette anti-vegetative, che tuttavia sono tossiche e rilasciano in acqua sostanze inquinanti; oppure nell'applicazione di siliconi, che tossici non sono ma che richiedono operazioni aggressive allo scafo quando è il momento di “rinfrescare” la protezione. Ma un’alternativa è stata ora messa a punto da EHYFA, start-up  del gruppo Y, che al Salone Nautico di Genova ha presentato un procedimento anti-vegetativo innovativo chiamato SeaProtector, ispirato alle decalcomanie. Ne parliamo con Massimo Tosi responsabile progetto SeaProtector.

Mappare le camere magmatiche dei vulcani è il primo passo per utilizzare l’immensa energia del magma. Come abbiamo visto nella puntata precedente, un pozzo geotermico che raggiunga il magma può produrre 10 volte l’energia di un pozzo geotermico convenzionale, anche se per il momento si tratta di una stima non supportata dai fatti, considerato nulla del genere è mai stato realizzato. Conoscere l’ubicazione delle camere magmatiche, tuttavia, non è impresa da poco. Solo di recente, e per la prima volta, grazie a tecniche innovative di geodesia satellitare, scienziati e scienziate dell’Università di Pisa sono riusciti a studiare il magma a profondità sinora mai esplorate, per capire come si muove e come risale verso la superficie. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications, e offre informazioni importanti anche ai fini della sicurezza di quelle popolazioni che vivono vicino ai vulcani. Ce ne parla Carolina Pagli, professoressa di Geofisica del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa.

In uno dei romanzi di Isaac Asimov si immagina un pianeta i cui abitanti producono tutta l’energia di cui hanno bisogno grazie a barre che affondano nel terreno per migliaia di chilometri, fino a raggiungere il nucleo rovente del pianeta per catturarne il calore. Un geotermico estremo, se così vogliamo dire, che almeno per il momento è pura fantascienza.
Tuttavia non è fantascienza l’idea di ricavare energia dal magma. I primi studi sono in corso, particolarmente in Islanda, paese che già ricava il 65% dell'energia dalla geotermia e dove, nel 2009, per errore, è stata perforata per la prima volta una camera magmatica. Ora il prossimo passo sarà una perforazione volontaria, prevista per il 2026. Ne parliamo con Paolo Papale, ricercatore dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.

Se davvero nei prossimi anni vedremo un fiorire di attività umane nello spazio, sarà anche grazie allo sviluppo di processi che permetteranno agli insediamenti spaziali una certa autonomia in fatto di approvvigionamento di cibo. Da anni si studia la coltivazione di micro-verdure nello spazio, grazie alle quali assicurare agli astronauti una fonte di vitamine. Ora è venuto il momento di chiudere il cerchio e di gestire anche il riciclo degli scarti degli astronauti, producendo fertilizzanti che a loro volta permetterebbero di produrre altro cibo. Questo l’obiettivo del progetto ReBUS, finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, coordinato dall’Università Federico II. ReBUS è anche partecipato da un nutrito gruppo di imprese ed enti di ricerca, che per produrre compost nello spazio si è affidato alla mosca soldato nero. Un insetto dal nome inquietante, ma del tutto innocuo, le cui larve sono oggi allevate anche a fini alimentari. Ce lo racconta Angiola Desiderio, ricercatrice del Laboratorio Biotecnologie ENEA.

È andato al progetto europeo SWITCH l’Hydrogen TCP Award of Excellence 2024, il prestigioso premio della International Energy Agency. Coordinato dalla Fondazione Bruno Kessler, il progetto ha portato allo sviluppo di un particolare tipo di cella a combustibile capace di operare secondo due modalità distinte: come un elettrolizzatore, producendo idrogeno dall’acqua, e come una cella a combustibile, producendo calore, elettricità e idrogeno a partire da idrocarburi quali il metano, meglio se bio, naturalmente. Così facendo, è possibile garantire a chi adotti questa tecnologia una fornitura di idrogeno a basso tenore di CO2, indipendentemente dalla discontinuità di fonti come il sole e il vento. Ne parliamo con Matteo Testi, coordinatore del progetto e responsabile dell’unità HyRES presso il centro Sustainable Energy di Fondazione Bruno Kessler.

Le cifre del mercato delle opere contraffatte sono da capogiro: si parla di 150-200 milioni di euro l’anno per un paese come l’Italia, anche se le stime variano come spesso accade coi mercati illegali. Ma a segnalare che si tratti di un business di peso, lo testimonia l’ingresso in grande stile delle mafie nel settore. Per certificare gli originali delle opere contemporanee, il NanoLab del Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano ha sviluppato una famiglia di additivi per inchiostri che, grazie ad alcune peculiari proprietà ottiche ed elettroniche, permettono all’artista di apporre all’opera una firma, anche utilizzando una comune penna a sfera, garantendone di fatto l’originalità. Ne parliamo con Carlo Spartaco Casari, professore di Fisica della Materia del Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano e coordinatore del progetto PYPAINT.

Tra le nuove frontiere della ricerca c’è lo sviluppo di sensori miniaturizzati, capaci di rilevare la presenza di gas a concentrazioni bassissime. Le tecnologie che oggi permettono di fare questo tipo di analisi sono costose e ingombranti e ciò ne limita il campo di applicazione, che potenzialmente sarebbe molto vasto: si va dalla citizen science al monitoraggio ambientale, alla sicurezza, alla medicina. Di recente, Michele Penza, ricercatore ENEA della Divisione Tecnologie e Materiali per l’Industria Manifatturiera Sostenibile, e Anna Maria Laera del Laboratorio Componenti e Sistemi Intelligenti per la Manifattura Sostenibile, hanno guadagnato la copertina della rivista scientifica Chemosensors grazie a un articolo di review che ha fatto il punto della situazione in questo settore di ricerca.

La Terra ospita riserve di idrogeno geologico, detto anche idrogeno bianco o naturale. Le prime evidenze sono emerse negli anni ’80, ma solo ora tali riserve hanno iniziato ad attirare in modo significativo l’attenzione della comunità scientifica e delle imprese. Ne parliamo prendendo spunto dalla spedizione di questa estate, ai piedi della calotta glaciale della Groenlandia. La spedizione è stata svolta da un gruppo di ricercatori dell’Istituto di Geoscienze e Georisorse del Cnr (Cnr-Igg) e del Deep Carbon Lab della Università di Bologna, impegnati a capire meglio i processi di formazione e circolazione dell’idrogeno naturale che, secondo alcuni, oltre a offrire una possibile fonte di energia alternativa a zero emissioni di CO2, potrebbe trovarsi alla base dello sviluppo delle prime forme di vita. Ne parliamo con Alberto Vitale Brovarone, professore di Geologia dell’Università di Bologna e coordinatore del progetto ERC Deep Seep e della missione in Groenlandia per lo studio dell’idrogeno naturale.

Competizione biologica: è questa la parola chiave per comprendere molte ricerche e studi che vanno nella direzione di ridurre l’uso di pesticidi e antiparassitari in agricoltura. L’idea è quella di cercare alleati tra i concorrenti naturali dei parassiti e delle erbe infestanti. C'è infatti una tecnica che consiste nell'inoculare dei funghi simbiotici sui semi delle cover crops, cioè le colture - dette anche intercalari - usate per proteggere i terreni dall’erosione tra una coltivazione principale e l’altra e per aumentare la sostanza organica. A tal fine, ricercatori e ricercatrici dei laboratori di Microbiologia dell’Università di Pisa hanno imparato a coltivare una settantina di diversi funghi simbiotici e li hanno utilizzati per la “concia” dei semi di alcune colture intercalari, che ora saranno distribuiti in via sperimentale ad agricoltori di mezza Europa. Ce lo racconta Alessandra Turrini, professoressa di Microbiologia Agraria al Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali dell’Università di Pisa.