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Almeno una trentina di aziende private in tutto il mondo hanno in corso progetti di ricerca volti a sviluppare un reattore a fusione nucleare. Alcuni si trovano a uno stadio puramente cartaceo, altri sono più avanzati, tutti cercano una "scorciatoia" per la fusione nucleare; qualcosa di più semplice e immediato delle mastodontiche macchine immaginate dai progettisti di ITER, il grande reattore a fusione in corso di costruzione a Cadarache, in Francia; e anche se la partita è di quelle ad alto rischio di fallimento, una sorpresa non si può escludere. In questa e nella successiva puntata cercheremo quindi di fare una carrellata di questi tentativi di avere la fusione più in fretta, iniziando da progetti come quello di Commowealth Fusion System (protagonisti MIT ed ENI) che punta su sistemi compatti e su una nuova generazione di potentissimi magneti superconduttori.

Ospite: Matteo Zuin, ricercatore del CNR svolge la sua attività di ricerca presso i consorzioRFX

Un team di ricercatori e ricercatrici dell'Università degli Studi di Roma "Tor Vergata" e dell'Università di Zanjan, in Iran, hanno scoperto che la semplice carta è lo strumento ideale per depositare film perfetti di perovskite, il materiale candidato numero uno per la produzione di celle solari di nuova generazione.
A differenza delle celle in silicio, le celle alla perovskite possono essere prodotte a partire da particolari soluzioni, simili a inchiostri, depositati sotto forma di sottilissimi film; richiedono pochissimo materiale e sono, anche per ciò, molto economiche da produrre, e per tutte queste ragioni sono da anni al centro dell'interesse dei ricercatori di tutto il mondo.
Questo nuovo processo low tech per produrre questi film può permettere fin da subito a ricercatori di tutto il mondo di ottenere facilmente celle alla perovskite di alta qualità, e ora si sta studiando come automatizzarlo.

Ospite: Thomas M. Brown, professore dell'Università di Roma "Tor Vergata" del Dipartimento di Ingegneria Elettronica e coordinatore della ricerca

Andiamo all'Istituto di Nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche dove sono riusciti a realizzare un materiale innovativo, una struttura tridimensionale fatta di grafene; un Grafene 3D che potrebbe avere importanti applicazioni nel campo dell'energia.
Il Grafene è il re dei materiali bidimensionali: un foglio mono-atomico di atomi di carbonio dalle straordinarie proprietà, tra cui l'enorme superficie che anche minimi quantitativi di questo materiale riescono dispiegare, a cui si deve la sua efficacia come facilitatore di numerose reazioni chimiche.
In prospettiva, il Grafene 3D offre la possibilità di sviluppare tutta questa superficie in un volume molto piccolo, dando vita a una nuova generazione di dispositivi per lo stoccaggio dell'idrogeno, a nuove famiglie di elettrodi bel batterie e celle a combustibile, e a nuovi sensori chimici.

Ospite: Stefano Veronesi, Ricercatore dell'Istituto di Nanoscienze del CNR - Laboratori NEST della Scuola Superiore Normale di Pisa

Torniamo a parlare di energia da moto ondoso, fonte rinnovabile estremamente abbondante ma ancora non sviluppata. Ci chiediamo quali sono gli obiettivi dell'Europa e dell'Italia in merito al contributo dell'energia che essa dovrebbe dare al mix energetico.
Come vedremo l'Europa punta a produrre il 10% dell'energia da impianti offshore, di cui il 60% da eolico e il 40% da moto ondoso, mentre nei documenti di pianificazione italiani non ci sono obiettivi specifici.

Ospite Giuliana Mattiazzo, Responsabile del Centro Ricerche MOREnergy Lab (Marine Offshore Renewable Energy Lab)

Continuiamo a parlare dei recenti progressi della Fusione Nucleare, che seppure non potrà dare contributi significativi prima di una trentina d'anni (e di certo non entro il 2028) recentemente ha inanellato una serie di importanti risultati. Ora con l'aiuto dell'Intelligenza Artificiale il traguardo appare ancora un po' più vicino.
Ricercatori dell'università di Losanna, infatti, hanno mostrato come utilizzare Deep Mind, l'IA di Google, per controllare, grazie a potenti campi magnetici, il plasma rovente di un reattore a fusione. Mantenere in una configurazione compatta un plasma di idrogeno a 100 o 200 milioni di gradi rappresenta la principale sfida della fusione; una conditio sine qua non. Gli scienziati descrivono spesso questa operazione come l'analogo di cercare di stringere in una mano un palloncino pieno d'acqua: appena premi da una parte lui sfugge all'altra. I ricercatori di Losanna hanno dimostrato che un'IA ben addestrata è in grado di svolgere con successo questo compito.

Ospite Federico Felici, Ricercatore dello Swiss Plasma Center dell'EPFL, esperto di sistemi di controllo per la fusione nucleare

A distanza di pochi mesi dal record di agosto del NIF (National Ignition Facility), riuscito per la prima volta a produrre energia da fusione nucleare in quantità comparabile a quella utilizzata per innescarla, ha fatto eco un mese fa il record del JET, l'esperimento di fusione nucleare dello European Fusion Programme (probabilmente quello di maggior successo in questo campo) che è riuscito a mantenere accesa la reazione di fusione per circa 5 secondi, sprigionando 59 MJ di energia.
Come si capisce strada da fare ne resta ancora molta, ma l'accelerazione degli ultimi due o tre anni è evidente. Si moltiplicano anche le iniziative private ed è sempre più vicino il momento in cui entrerà in funzione ITER, il grande esperimento internazionale di fusione che si sta allestendo a Cardache.
Significa che la fusione potrebbe essere disponibile a breve per aiutarci nella decarbonizzazione? No, alquanto improbabile, ma il problema dell'approvvigionamento energetico non finirà nel 2050, nuove soluzioni saranno preziose anche allora.
Diamo dunque il via a una breve serie con cui esploreremo il mondo della fusione, iniziando dall'opinione di uno dei massimi esperti al mondo.

Ospite Ambrogio Fasoli, Professore di Fisica dei Plasmi dell'EPLF; Direttore del Swiss Plasma Center

È a tutti gli effetti un avatar robotico quello messo a punto e sperimentato dall'IIT negli ultimi mesi: parliamo un robot che replica esattamente ogni movimento del suo conducente, il quale a sua volta vede, sente, percepisce tutto quello che il robot guarda, tocca e ascolta.
È uno scenario che abbiamo visto centinaia di volte nel cinema, ma che ora inizia a prendere corpo (in senso letterale) anche nella realtà.
Il robot in questione è iCub3, l'ultima evoluzione del robot bambino sviluppato dall'IIT, divenuto una delle più utilizzate piattaforme robotiche in tutto i mondo. In un bel video lo si vede passeggiare per la Biennale di Venezia, osservare le opere d'arte e toccare gli oggetti circostanti, mentre il suo conducente, a 300km di distanza, rivive le stesse esperienze grazie a una piattaforma per la realtà virtuale e una tuta aptica, che gli trasmette le sensazioni tattili, degna di un film di fantascienza.

Ospite Daniele Pucci, coordinatore del laboratorio Artificial and Mechanical Intelligence

Chiamarlo computer biologico a DNA è probabilmente un eccesso, ma ROSALIND 2.0, il biosensore creato da un gruppo di ricercatori della Northwestern University in Illinois guidato da Julius Lucks, è in effetti un primo esempio concreto di utilizzo del DNA per elaborare e visualizzare un'informazione. Nello specifico caso questo piccolo sensore a DNA (un aggeggio stampato in 3D che si può tenere tra pollice e indice) è capace di rilevare di rilevare la presenza di inquinanti in campione d'acqua, di quantificarla e, grazie all'attivazione di fenomeni di fotoluminescenza, anche di mostrare il risultato in forma di numerica, senza l'intervento di alcun dispositivo elettronici.
Non ancora un computer, ma senz'altro un oggetto notevole…

Ospite Massimo Bernaschi, Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone", Cnr-Iac

Torniamo sull'utilizzo di materiali compositi nelle costruzioni edilizie al posto dell'acciaio; per esempio per sostituire i tondini nelle armature in calcestruzzo armato, come si fa diffusamente negli Stati Uniti, in Canada e in alcuni paesi asiatici già da anni. Questi materiali, infatti, non sono soggetti a corrosione e garantiscono, perciò, una lunga vita a infrastrutture quali ponti e viadotti. Inoltre la loro produzione richiede meno energia dell'acciaio e materie prime largamente disponibili, ed è ormai competitiva anche dal punto di vista economico.
Ma finora, utilizzare nell'edilizia i materiali compositi era estremamente complicato per via della mancanza di una normativa di riferimento. Ora, finalmente, l'Italia si è dotata di una prima norma tecnica, definendo standard e regole di impiego, aprendo la strada a una loro applicazione diffusa, sia nel campo delle infrastrutturale sia nell'edilizia residenziale.

Ospite Luigi Ascione, Prof. Scienza delle Costruzioni dell'Univ. di Salerno. Coordinatore della commissione del CEN (UE) incaricata di scrivere il codice europeo per l'utilizzo di materiali compositi nelle nuove costruzioni

Logistica e trasporti non hanno davanti solo la sfida di una complicata transizione ecologica, a questa si è aggiunta, infatti, la sfida della sicurezza informatica,
Insieme al settore finanziario e dell'energia, quello della logistica è infatti tra i più attaccati dagli hacker, e i venti di guerra che spirano sull'Europa certo non lasciano sperare anni facili.
Come vedremo, infatti, alle ragioni economiche (il cyber crimine è tra le attività criminali più redditizie e meno pericolose) si sommano, anzi si intrecciano, ragioni geopolitiche che spingono alcune Nazioni, non ultima la Russia, a ospitare e spianare la strada a quelle organizzazioni che, con le proprie attività criminali, portano scompiglio nei Paesi altrui.

Ne parliamo con Paola Girdinio, Prof. Di compatibilità elettromagnetica all'Università di Genova; Presidente del Competence Center for Security and Optimization of Strategic Digital Infrastructures