Smart City

Approda per la prima volta in Italia l’appuntamento biennale che fa incontrare le grandi infrastrutture di ricerca e il mondo dell’industria europei. Con big science si intendono quei progetti di ricerca scientifica il cui budget si misurano in miliardi: per citare i casi più significativi, si pensi al CERN, a progetti come ITER - il grande reattore a fusione nucleare - e ai grandi telescopi. Per realizzare infrastrutture di questo tipo il mondo della ricerca si affida, in ultima analisi, all’industria, a cui demanda la realizzazione dei componenti attraverso procedure di gara internazionali gestite direttamente dalle diverse International Big Science Organizations (BSOs). Parliamo di un mercato da circa 10 miliardi l’anno di cui, seconda solo alla Francia, l’Italia si aggiudica una buona fetta. Ne parliamo con Paolo Acunzo, esperto di Trasferimento tecnologico dell’ENEA e Direttore del BSBF 2024.

È noto che l’allevamento dei ruminanti, in particolare dei bovini, è tra le principali cause di emissioni in atmosfera di metano, per via della presenza nel rumine (il primo tratto dell’apparato digerente dei bovini) di batteri metanogeni. In pratica le mucche ruttano metano e, per usare un eufemismo, ciò che non esce dal davanti esce dal didietro. Il metano è un potente gas serra, perciò da tempo gli scienziati sono impegnati a cercare dei modi per limitare queste emissioni attraverso, per esempio, dei mangimi speciali. Ma di recente una start-up americana, ArkeaBio, ha sviluppato un nuovo approccio, basato su un vaccino che, inoculato nei bovini, ne ridurrebbe le emissioni di metano di circa il 13%. Commentiamo questa notizia con l'aiuto di Carlo Sgoifo Rossi, professore di nutrizione animale presso il Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali dell’Università degli Studi di Milano.

Volare sull’acqua: questo fanno le barche di coppa America e tutte quelle, tantissime ormai, dotate di foil: quelle ali acquatiche, grazie alle quali le barche si sollevano e sembrano volare a pelo dell'acqua. Ma c’è volo e volo. Le regole del Protocollo che governa la 37a America’s Cup richiedevano una barca di assistenza con una propulsione esclusivamente a idrogeno, un’autonomia di 180 miglia e in grado di raggiungere i 50 nodi. Ed è stata quest’ultima, la sfida più complessa. A quasi cento km/h, mantenere l’assetto di una imbarcazione che si libra a pochi decimetri dalla superficie del mare, si è rivelato difficilissimo, come ci racconta Bluegame, presente al Salone Nautico di Genova, che ha progettato e realizzato BGH - BlueGame Hydrogen, la barca di supporto di American Magic e Orient Express racing team. Lo raccontiamo con Carla Demaria, AD di Bluegame.

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, profe

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

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.