Smart City

Abbattere del 20% i consumi elettrici e del 60% i consumi termici nell’industria dei succhi di frutta, grazie a una nuova tecnologia chiamata campi elettrici pulsati, applicabile ampiamente in tutta l’industria alimentare dove sia necessario pastorizzare, sterilizzare, essiccare e cuocere: operazioni che rappresentano tra il 20% e il 50% dei consumi del comparto. È quanto emerge da una ricerca condotta da ENEA in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli Studi di Salerno. Con questo studio è stato dimostrato che brevi impulsi elettrici, di milionesimi di secondo, uccidono i batteri e aprono i pori nelle cellule vegetali, accelerando i processi di evaporazione. È un esempio di come rimangano larghi margini di manovra per fare efficienza energetica anche in settori industriali che consideriamo di punta, come l’agroalimentare in Italia. Ne parliamo con Giovanni Landi, Ricercatore del Laboratorio Soluzioni Integrate per l’Efficienza Energetica di ENEA.

Quanto gas e quanto petrolio abbiamo in Italia? Nelle ultime settimane abbiamo dedicato numerose puntate di Smart City alle varie fonti rinnovabili e a come accelerarne l’installazione a favore di un’energia più economica e più sicura. Ma la situazione geopolitica deve farci guardare anche alle riserve di idrocarburi di casa. Oggi la produzione nazionale è ridotta ai minimi termini, come risultato di precise scelte di non concedere ulteriori permessi di esplorazione e di estrazione. Scelte che lasciano dubbi anche sul piano ambientale. In effetti, localmente si evita l’impatto diretto delle attività estrattive. Ma questo ci sarà comunque altrove, con l’aggravio di ulteriori emissioni dovute al trasporto, a eventuali perdite e a processi energivori come la liquefazione nel caso del GNL. È dunque opportuno porsi la domanda: cosa abbiamo nel giardino di casa? Che ruolo può svolgere nell’accompagnarci nei prossimi anni, mentre facciamo avanzare la transizione energetica? Ne parliamo con Davide Tabarelli, Presidente di Nomisma Energia.

Un computer biologico, fatto cioè di cellule cerebrali umane disposte su un chip ricoperto di elettrodi, ha imparato in una settimana a giocare a Doom, il famoso videogioco “spara-spara”. A realizzare il computer biologico e a renderlo programmabile attraverso un linguaggio di programmazione popolare come Pyton, è stata la start-up australiana Cortical Lab. Ad addestrarlo a giocare a Doom, è stato invece un programmatore indipendente: Sean Cole. “Brain on a chip” non è un grande giocatore di Doom, ma è già sorprendente che funzioni con una frazione infinitesimale delle cellule nervose di un cervello umano. Resta tuttavia il problema che potrebbe funzionare perfino troppo bene in scenari di guerra. Ce lo racconta Chiara Magliaro, professoressa del Centro di Ricerca E. Piaggio dell’Università di Pisa.

Il materiale più duro al mondo non è più il diamante, ma una nuova forma cristallina del carbonio chiamata diamante esagonale, prevista dalla teoria negli anni ’60. Tracce di questa forma erano state trovate in alcuni meteoriti, ma non era mai stata ottenuta in laboratorio. Ora, invece, il Center for High Pressure Science and Technology di Pechino ne ha sintetizzato un campione relativamente macroscopico (circa 1 mm di diametro), seppure per generarlo siano servite una temperatura di 1400°C e una pressione di 200 mila atmosfere. In queste condizioni estreme, gli atomi di carbonio si organizzano secondo una struttura cristallina non più cubica ma esagonale, che conferisce al materiale una durezza del 60% superiore a quella del diamante. In prospettiva questo nuovo materiale, depositato in strati sottili, potrebbe essere utilizzato per realizzare una varietà di utensili usati per l’industria e per applicazioni estreme, come le perforazioni di pozzi geotermici dove bisogna bucare roccia dura e calda. Ce ne parla Daniele Trucchi, Dirigente di ricerca dell’ISM Istituto di Struttura della Materia e direttore del DiaTHEMA Lab.

Etil-levulinato: è il nome di uno dei più interessanti solventi che si possano ottenere da materie prime biologiche, e ha ottime caratteristiche anche come additivo per carburanti. Infatti può essere miscelato fino al 30-40% sia con il diesel che con la benzina, emettendo meno CO2 e altre sostanze inquinanti. All’università di Pisa hanno trovato un modo economico ed efficiente di produrlo a partire da scarti di pane, uno dei rifiuti alimentari più abbondanti al mondo: circa un milione di tonnellate all’anno, di cui buona parte inutilizzabile anche per l’alimentazione animale. Ma il processo funziona con qualunque fonte di amido. Lo studio, descritto sulla rivista “Journal of Environmental Chemical Engineering”, è stato finanziato nell’ambito del progetto PNRR NEST e rappresenta l’ennesimo esempio di come coniugare sostenibilità ambientale, economica e sicurezza energetica. Ne parliamo con Anna Maria Raspolli Galletti, professoressa dell’Università di Pisa.