Smart City

Molti progressi delle scienze biomediche e della bio-ingegneria sarebbero impossibili senza sperimentazione animale. Tuttavia il ricorso a questa pratica, per quanto rigidamente regolata, resta indiscutibilmente spiacevole. Perciò andiamo all'Università di Pisa, al Centro 3R, che sta per Reduction, Replacement, Refinement, per parlare di una ricerca tesa a mettere a punto una nuova tecnologia in grado di sostituire la sperimentazione animale nelle prove di inalazione di alcune sostanze potenzialmente nocive, attraverso la simulazione, in parte biologica in parte digitale, di un polmone umano.

Ospite Arti Ahluwalia, Professoressa dell'università di Pisa e direttrice del centro 3R e del Centro Piaggio

Come per tutte le fonti di energia off-store, anche nel caso del moto ondoso sono soprattutto i paesi del Nord Europa e quelli affacciati sull'Atlantico a poter vantare i programmi più avanzati, grazie alla maggiore intensità di venti, onde e correnti marine. Tuttavia se il Mediterrano ha meno energia da offrire, è pur vero che anche le sue mareggiate sono di entità minore e ciò costituisce un importante punto a favore.
Anzi, proprio le tecnologie di cui stiamo parlando, grazie alla loro capacità di assorbire parte dell'energia delle onde per trasformarla in elettricità, possono agire come veri e propri scudi contro le mareggiate, proteggendo infrastrutture sia costiere sia d'alto mare.
In futuro, parchi di generatori da moto ondoso verranno disposti intorno ai parchi eolici offshore per proteggerli dalle onde, che facendo oscillare i generatori eolici ne riducono l'efficienza, e ne mettono alla prova gli ormeggi durante le tempeste più violente.

Ospite Giovanni Bracco del Politecnico di Torino, Professore di Meccanica Applicata alle Macchine

Torniamo a parlare di energia da moto ondoso, una delle fonti di energia rinnovabile più abbondanti ma, allo stesso tempo, una delle meno usate.
In una puntata recente abbiamo parlato di PEWEC2, una tecnologia basata su uno scafo a tenuta stagna al cui interno è alloggiato, in pratica, un grosso pendolo le cui oscillazioni azionano un generatore elettrico, producendo energia.
PEWEC2 è considerato uno dei concept più robusti, ma come vedremo stasera ci sono molte soluzioni allo studio: alcune sono adatte a essere installate sulla costa, altre sott'acqua a media profondità. Altre, come PEWEC, sono invece pensate per rimanere a filo d'acqua e produrre energia in alto mare.

Ospite Giovanni Bracco del Politecnico di Torino, Professore di Meccanica Applicata alle Macchine

Cosa possono fare le imprese per contrastare il caro energia?
Certo, in quella che è letteralmente un'economia di guerra vale tutto, anche riaprire, temporaneamente, le centrali a carbone. Ma questi sono scenari che riguardano poche grandi utility e il decisore politico.
Alla portata della stragrande maggioranza delle imprese italiane, per ridurre l'impatto dei prezzi energetici impazziti, ci sono altre armi: l'efficienza energetica, per cominciare, e poi le rinnovabili, come le biomasse di cui abbiamo già parlato. Ma è soprattutto il fotovoltaico a offrire a tutti la possibilità di produrre almeno una parte del proprio fabbisogno energetico. Come vedremo stasera, ai prezzi correnti dell'energia elettrica un impianto fotovoltaico può ripagarsi in pochi anni: 3 o 4 anche senza incentivi o detrazioni, ancora meno se si opera all'interno di una Energy community. E ora col decreto "Energia e Bollette" anche le complicazioni burocratiche sono state rimosse per impianti fino a 200KW di potenza.

Ospite Arturo Lorenzoni, Prof. di Economia dell'Energia dell'Università di Padova

Torniamo sulla chirurgia robotica in questa puntata di smart city s'per fare il punto sullo sviluppo dei robot chirurgici autonomi, cioè capaci di svolgere almeno parte di un intervento chirurgico in autonomia. Robot capaci di eseguire compiti di routine in sala operatoria potrebbero essere molto preziosi, sgravando i chirurghi dalle attività ripetitive e permettendo loro di concentrarsi sulle fasi più delicate dell'intervento.
Ma oltre agli ostacoli tecnologici, di cui abbiamo parlato nella puntata di ieri sera, l'utilizzo di questi robot pone numerosi nuovi problemi in merito alla procedure di certificazione e - analogamente ad altri settori della robotica - all'attribuzione delle responsabilità in caso di errori.

Ospite Paolo Fiorini, Professore dell'Università di Verona

La comunicazione umana è piena di sottintesi. Quella parlata, e anche quella scritta, piena di sottintesi e di cose non dette, date per scontate.
Per i robot, invece, di scontato non c'è quasi nulla. Così se volete insegnare a un robot come si svolge un intervento chirurgico, non potete semplicemente dargli da leggere i libri di testo di chirurgia, poiché non contengono neanche lontanamente tutte le informazioni di cui il robot avrebbe bisogno per svolgere autonomamente un intervento chirurgico.
Problemi come dare a un robot la conoscenza per affrontare un compito; o fornirgli un contesto logico all'interno del quale dare significato alle parole di un umano (anche queste piene di riferimenti impliciti) sono al centro del progetto progetto europeo ARS (Autonomous Robotics Surgery) in corso all'ALTAIR Lab, presso l'università di Verona, dove vi portiamo in questa puntata.

Ospite Paolo Fiorini, Professore dell'Università di Verona

Andiamo al politecnico di Torino per parlare di PEWEC, un dispositivo per produrre energia dalle onde del mare di cui abbiamo già parlato qualche anno fa che ora è stato perfezionato (si parla infatti di PEWEC 2) e si prepara ad essere testato su piena scala.
PEWEC è in sostanza un grosso pendolo racchiuso in uno scafo a tenuta stagna, le cui oscillazioni, causate dalle onde, vengono convertite in energia elettrica.
L'energia da moto ondoso è abbondantissima ma ancora poco sviluppata. Il principale ostacolo è rappresentato dall'ambiente marino stesso, molto aggressivo sia dal punto di vista fisico (pensate al mare durante le tempeste) sia dal punto di vista chimico (l'acqua marina è corrosiva e a ciò si aggiungono gli effetti della vita marina).
Insomma: servono soluzioni a prova di bomba e PEWEC è considerata dalla comunità scientifica una delle più promettenti. Ora le prove che il concept funziona ci sono tutte: è tempo che la palla passi alle imprese.

Ospite Antonello Sirigu, ricercatore del Marine Offshore Renewable Energy Lab, presso il Politecnico di Torino

L'impressionante impennata del prezzo dei combustibili fossili, e conseguentemente anche dell'energia elettrica, r ende ancora più urgente accelerare la transizione energetica: quindi efficienza energetica e nuova potenza da fonti rinnovabili.
Se la logica non fosse sufficiente, lo dimostrano alcuni casi concreti, come quello di alcune decine di comuni montani dotati di impianti di riscaldamento a biomassa, che non hanno subito aumenti e, in vari casi, hanno addirittura visto scendere il prezzo dell'energia. Parliamo di impianti centralizzati (da vari MW di potenza) che distribuiscono acqua calda alle case e alle aziende circostanti, prodotta bruciando scarti di segheria e altri prodotti delle attività forestali circostanti. Questi impianti applicano tecnologie per filtrare i fumi impossibili su piccola scala, ciò che ne fa tra i sistemi a più basse emissioni di inquinanti, riducono il ricorso ai combustibili fossili e generano un notevole indotto lavorativo.

Ne parliamo con Walter Righini, Presidente di FIPER (Federazione Italiana Produttore da Energie Rinnovabili)

È possibile stanare le singole cellule infettate, o potenzialmente infettabili, dal Covid e concentrare su di esse un farmaco, per esempio un antivirale come il ben noto Remdesivir?
È quanto sono riusciti a fare un gruppo di ricercatori dell'Università di Sassari e della Università della California, in collaborazione con Nanomater, una start-up innovativa sassarese che si occupa di nano-materiali.
In buona sostanza i ricercatori sono riusciti a mettere a punto delle nanoparticelle, somministrabili per via inalatoria, che trasportano il farmaco e che si aprono, rilasciandolo, quando incontrano una cellula del tipo a cui si interessa il virus, utilizzando i suoi stessi meccanismi di riconoscimento.
Il progetto è partito poco dopo l'inizio della pandemia, non appena sono state disponibili le prime conoscenze sul virus, e oggi ci sono dei primi risultati incoraggianti, seppure in provetta; risultati che, si ritiene, si potranno anche estendere anche ad altri virus.

Ospite Mario Sechi, chimico farmaceutico, Professore Univ. Di Sassari

Continuiamo a parlare di innovazione nel campo delle costruzioni e in particolare della possibilità di sostituire, nelle armature del cemento armato, i tondini di acciaio con barre di vetro-resina.
Come abbiamo visto nella puntata precedente, questo materiale offre numerosi vantaggi: è 4 volte più leggero, si produce emettendo molta meno co2 e soprattutto dura di più. Infatti, essendo a-magnetiche e non conducendo né elettricità né calore, le barre in vetro-resina non sono soggette a corrosione. Per questa ragione, come vedremo stasera, in Nord America e in alcuni Paesi Asiatici vengono usate regolarmente per realizzare infrastrutture quali ponti e viadotti, cui conferiscono un vita particolarmente lunga.
E ora anche l'Europa e l'Italia si preparano a riconoscerne le specificità nella propria normativa.

Ospite Antonio Nanni, Professore all'Università di Miami e Vicepresidente dell'American Concrete Institute