Il futuro della nostra società dipende dalla capacità di de-carbonizzazione la produzione di energia mondiale entro il 2050 e dalle soluzioni che riusciremo a trovare per rallentare il processo inquinante legato al nostro insostenibile sistema produttivo. Due sfide che scienziati e ricercatori italiani stanno affrontando da diversi anni con risultati importanti in molti campi, a cominciare da quello legato allo sviluppo delle così dette “smart grid”, le reti intelligenti e flessibili, capaci di sfruttare appieno la trasmissione e la distribuzione dell’energia. Questo almeno è quanto emerso a Pechino durante il primo workshop organizzato lo scorso giugno nell’ambito di Mission Innovation, la coalizione di 23 governi di cui l’Italia è capofila, che ha deciso di impegnarsi nel duplicare entro il 2021 gli investimenti in tecnologie e reti intelligenti per l’energia rinnovabile.
Per Stefano Besseghini l’amministratore delegato di RSE, l’ente italiano di Ricerca sul Sistema Energetico che ha coordinato i lavori a Pechino “Nel settore smart grid ci sono attività di ricerca che potranno avere sviluppi concreti tra una decina di anni, ma ce ne sono altre che possono portare benefici nel brevissimo periodo. Come la digitalizzazione dei sistemi elettrici per monitorare i carichi di rete e per aiutare l’utente finale a gestire i consumi di casa in maniera più efficiente”. In tutti questi campi l’Italia si sta ritagliando un ruolo di leadership in termini di contenuti e sviluppo industriale, sottolineato anche dalla richiesta di India e Cina di svolgere per Mission Innovation il ruolo di co-leader. Se le smart grids negli ultimi dieci anni ci hanno permesso progressi formidabili “Ora ci attende un salto impegnativo per arrivare a una vera decarbonizzazione della società entro il 2050. Dunque dobbiamo pensare in grande, dobbiamo progettare un vero e proprio smart energy system” ha spiegato Luigi De Santoli, ordinario di energy management e responsabile energia all’Università La Sapienza di Roma.
Pensare in grande, adesso, significa lavorare allo sviluppo dell’interconnessione tra più sistemi energetici (per il riscaldamento e l’elettricità in primis) messi in relazione grazie ad un’unica “super smart grid” integrata che punta a un taglio radicale delle emissioni di CO2 e ad un aumento esponenziale dell’efficienza. Un “macro” traguardo energetico che fa il paio con un recente “micro” successo, che viene dal lavoro di un team di ricercatori del dipartimento di Fisica sempre dell’Università La Sapienza di Roma e dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Nanotec-Cnr) che hanno dimostrato come alcuni batteri geneticamente modificati possono essere utilizzati come minuscoli propulsori in micro macchine invisibili all’occhio umano, la cui velocità di rotazione può essere regolata con una luce di intensità variabile. Si tratta di batteri come l’Escherichia coli che si sono rivelati fantastici “nuotatori”, capaci di percorrere più di dieci volte la loro lunghezza in un secondo, approssimativamente, in proporzione, la stessa velocità di un ghepardo.
Questo genere di batterio, noto più per le indagini di Golette Verde di Legambiente sulla qualità dei nostri mari e le infezioni ad esso dovute per l’assenza di depuratori lungo le coste italiane, che per le sue virtù energetiche, si scopre così essere un “motore flagellare”, una sorta di motore elettrico, alimentato da un flusso di cariche che la cellula accumula costantemente anche in assenza di ossigeno. “Utilizzando un processo di stampa laser 3D su scala nanometrica – ha spiegato Claudio Maggi, ricercatore del Nanotec-Cnr – possiamo realizzare dei micromotori composti di anelli circolari, sulla cui superficie esterna sono state scavate delle micro cavità in grado di intrappolare una singola cellula batterica e costringerla a spingere il rotore” con un sistema che combina un’elevata velocità di rotazione ad un’enorme riduzione delle fluttuazioni. Un sistema che per Roberto Di Leonardo, il docente della Sapienza che ha guidato il team di ricercatori, “Può già produrre centinaia di rotori indipendentemente controllati, che utilizzano luce come fonte primaria di energia e che, un giorno, potrebbero essere alla base di componenti dinamici per microrobot”.
Ma se il mondo scientifico italiano si sta distinguendo nel campo energetico, anche le nuove tecnologie applicate alla tutela ambientale attraverso plastiche biodegradabili al 100%, non sembrano da meno. Dalle ricerche realizzate da Bio-on in collaborazione con l’Istituto per l’Ambiente Marino Costiero (Iamc) del CNR di Messina che ha testato questa nuova tecnologia, la bio plastica presentata lo scorso 5 giugno e brevettata con il nome di Minerv Biorecovery apre scenari senza precedenti per le bonifiche ambientali e il risanamento di inquinamento da idrocarburi. Questa speciale bio plastica garantisce in 3 settimane la pulizia dell’acqua di mare inquinata, perché le particelle che la compongono sono l’ambiente ideale per ospitare gli speciali microrganismi che eliminano il petrolio dal mare. Per Marco Astorri, Presidente e CEO di Bio-on “Da oggi offriamo al mondo e al mercato la tecnologia per intervenire in modo efficace, naturale ed ecologico in caso di disastri ambientali come lo sversamento di petrolio in mare”.
Le particelle di queste micro polveri, gettate nel mare inquinato, formano una struttura porosa adatta ad ospitare una serie di batteri, presenti naturalmente in ambiente marino, che si nutrono della bioplastica, si moltiplicano e si rafforzano fino ad attaccare il petrolio. I processi biodegradativi si attivano in circa 5 giorni e la frazione degradabile degli idrocarburi (ad esempio il petrolio) viene eliminata in circa 20 giorni. “È la natura che cura se stessa perché la nostra bioplastica, di origine vegetale, serve a proteggere e a nutrire questi batteri accelerando la loro naturale azione” ha spiegato Astorri. Le micro polveri alla base di Minerv Biorecovery, infatti, sono biodegradabili al 100% e non rilasciano residui in mare a differenza di molte soluzioni applicate oggi in questi casi e i microrganismi attivi, dopo aver eliminato gli inquinanti, tornano ai normali livelli dell’ambiente marino. L’applicazione di questa nuova tecnologia consentirà la pulizia non solo in caso di eventi disastrosi, ma anche nella quotidiana manutenzione di porti o siti industriali. Una scoperta veramente straordinaria per il futuro di tutto l’ambiente marino.
