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Il metodo made in Italy per produrre Idrogeno

26 Lug

Da molti anni, ormai, sentiamo parlare di un futuro energetico incentrato sull’idrogeno. Molti, parlano di questo possibile combustibile addirittura speculando su un passaggio dall’era del petrolio a quella dell’idrogeno. Come tutti sappiamo, questa soluzione potrebbe essere utilizzata in tantissimi settori. Anche se il più noto, e lasciatemi dire su cui tante leggende sono state create, è quello delle macchine alimentate a idrogeno, questo elemento potrebbe servire per produrre corrente elettrica ed energia nei più svariati settori industriali, consentendo, finalmente, di mettere da parte i fortemente inquinanti idrocarburi ma, soprattutto, l’economia basata su questi oli che non ha fatto altro che creare centri di potere, in primis, e guerre per l’appropriazione e lo sfruttamento dei giacimenti sparsi per il mondo.

Perché, ancora oggi, visto che molti parlano di una panacea di tutti i mali, non utilizziamo l’idrogeno?

Come sapete, molti parlano di poteri forti in grado di bloccare lo sviluppo di queste tecnologie per puri fini economici. Da un lato, queste affermazioni sono corrette. Non voglio nascondermi dietro un dito e dire che viviamo in un mondo ideale. Come tutti sanno, i soldi fanno andare l’acqua in salita ma, soprattutto, decidono dove l’acqua deve passare e dove no. Questo lato economico-oscuro non è però materia del nostro blog. Quello su cui invece vorrei spingere tutti a ragionare è il discorso prettamente energetico e ambientale dell’idrogeno.

Anche molti tra i cosiddetti esperti dell’energia, un po’ per secondi fini ma, mi dispiace dirlo, a volte anche per ignoranza, quando parlano di fonti alternative, dunque non solo idrogeno, dimenticano sempre di prendere in considerazione l’intera filiera del settore che non comprende solo l’utilizzo della risorsa ma anche la sua estrazione o eventuale produzione, stoccaggio, distribuzione, ecc.

Che cosa intendo con questo?

Facciamo un esempio pratico ma inventato. Immaginate di trovare una nuova fonte energetica che possa essere utilizzata per alimentare le automobili. Questa risorsa rende la vostra macchina assolutamente non inquinante e costa 1/10 della benzina. Bene, annunciate la vostra scoperta su internet e immediatamente si formerà un esercito di internauti pronti a parlare della vostra genialata e del fatto che la ricerca, insieme con qualche burocrate in giacca, cravatta e occhiali scuri, vi sta ostacolando. Scommetto che questa storiella ve ne ricorda tante altre sentite in questi anni. Dov’è il problema? Semplice, anche se il nostro carburante costa poco e non inquina, come si produce? Dove si estrae? Se per produrre questo carburante dovete utilizzare carbone, oli o elementi chimici che produrrebbero un effetto sull’atmosfera peggiore di quella dell’uso del petrolio, la vostra invenzione sarebbe ancora molto conveniente? Direi proprio di no.

Bene, questo è quello che vorrei far capire. Ogni qual volta si parla di qualcosa legato all’energia e all’inquinamento, dovete sempre mettere in conto tutti gli aspetti legati a quella determinata risorsa. Esempio pratico? I pannelli solari producono energia dalla fonte rinnovabile per eccellenza, il Sole. Nessuno però vi racconta mai dei costi di produzione dei pannelli o, soprattutto, di quelli di smaltimento dei pannelli ormai esausti. Tenendo conto di questi fattori, si deve ridimensionare molto il vantaggio ottenuto con l’uso di pannelli commerciali. Per carità, non voglio dire che questa soluzione debba essere scartata. Il mio pensiero vuole solo mostrare gli altri aspetti che spesso, soprattutto tra i sostenitori di una tecnologia, vengono completamente taciuti.

Perdonate questa mia lunga introduzione, ma quanto detto è, a mio avviso, importante per inquadrare al meglio la situazione.

Tornando ora al discorso idrogeno, come forse avrete letto, un team di ricercatori del CNR, per essere precisi della sezione di Firenze, ha trovato un nuovo processo di produzione dell’idrogeno che riesce a sfruttare i cosiddetti oli rinnovabili.

Perché è così interessante questa notizia? Alla luce di quanto detto sopra, ad oggi, esistono due modi principali di produzione dell’idrogeno, entrambi con criticità molto importanti. Il primo metodo di produzione consiste nell’estrazione dell’idrogeno dal metano. Per poter avviare il processo è però necessario ossigenare l’ambiente. In questo caso, la produzione di idrogeno è accompagnata da quella di anidride carbonica. Risultato? La produzione di CO2, come è noto, è da evitare per le conseguenze sull’ambiente. Vedete come le considerazioni iniziali ci consentono di fare ora un’analisi critica dell’intero processo?

Il secondo metodo possibile per la produzione dell’idrogeno è semplicemente basato sull’elettrolisi dell’acqua, cioè nella scomposizione di questa fonte nota e ampiamente disponibile in idrogeno e ossigeno. Quale sarebbe ora il rovescio della medaglia? Per fare l’elettrolisi dell’acqua occorre fornire molta energia, energia che deve ovviamente essere messa in conto quando si calcola il rendimento della risorsa. Esempio pratico, se per innescare l’elettrolisi utilizzate energia prodotta da fonti rinnovabili, questo contributo inquinante deve essere contabilizzato e l’idrogeno non è più così pulito. Oltre al problema del costo energetico di produzione, nel caso dell’elettrolisi si deve considerare anche il fattore sicurezza. Idrogeno e ossigeno vengono prodotti ad alte pressioni. Se, per puro caso, i due elementi vengono in contatto tra loro, si crea una miscela fortemente esplosiva.

Alla luce di quanto detto, credo che ora sia più chiaro a tutti il perché, escluso il discorso economico legato al petrolio, ancora oggi la futuribile economia dell’idrogeno ancora stenta a decollare.

Bene, quale sarebbe allora questo metodo made in Italy che i ricercatori del CNR hanno inventato? Come anticipato, questo sistema di produzione sfrutta gli alcoli rinnovabili. Credo che tutti abbiamo bene in mente cosa sia un alcol, perché però parliamo di rinnovabili? Detto molto semplicemente, si tratta degli alcoli, glicerolo, metanolo, ecc., prodotti dalle biomasse, quindi sfruttabili, rinnovabili e anche assolutamente diffuse.

Come funziona questo metodo?

Come noto alla chimica, rompere la molecola d’acqua in presenza di alcoli richiede molta meno energia rispetto a quella necessaria in presenza di sola acqua. Nessuno però, fino ad oggi, aveva pensato di sfruttare questa evidenza per la produzione di idrogeno. La vera innovazione di questo processo è nell’aggiunta di elettrodi nanostrutturati ricoperti di palladio che fungono da catalizzatori per il processo e raccolgono l’idrogeno prodotto nella reazione. A questo punto, immergendo gli elettrodi in una soluzione acquosa di alcoli è possibile rompere la molecola di acqua producendo idrogeno, evitando la formazione di ossigeno libero e, soprattutto, risparmiando il 60% dell’energia rispetto all’elettrolisi.

Come annunciato anche dagli stessi ricercatori, questo sistema potrà servire in un primo momento per la produzione di batterie portatili in grado di fornire energia in luoghi isolati e, a seguito di ulteriori ricerche e perfezionamenti, potrà essere sfruttato anche per la realizzazione di generatori da qualche KWh fino a potenze più alte.

Apro e chiudo parentesi, non per essere polemico ma per mostrare l’ambito nel quale molto spesso le ricerche si svolgono. Il gruppo di ricerca è riuscito a trovare i finanziamenti per i suoi studi perché al progetto hanno partecipato alcuni enti privati finanziatori, tra cui il credito cooperativo di Firenze.

Solo per concludere, e giusto per ricalcare nuovamente il fatto che la ricerca non si è dimenticata dell’idrogeno, anche a livello governativo, nelle direttive per l’obiettivo 2020 è stato imposto un target di 45KWh per la produzione di 1 Kg di idrogeno. Obiettivo considerato futuribile fino ad oggi ma che richiedeva ricerca aggiuntiva sui sistemi di produzione. Bene, il metodo inventato dal CNR richiede soltanto 18.5KWh per produrre 1 Kg di idrogeno. Direi che questo rende sicuramente il processo economicamente vantaggioso e apre finalmente le porte a un utilizzo, che sarà sempre e comunque graduale, di questa risorsa nella vita di tutti i giorni.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Sperimentazione animale

2 Gen

Sul forum di Psicosi 2012:

Psicosi 2012 forum

e’ nata una discussione molto interessante sulle conseguenze che le campagne di disinformazione e coinvincimento da parte di alcuni siti possono avere sulle persone. In particolare, il dibattito era incentrato sull’emotivita’ e su quanto il voler creare odio e complottismo puo’ sfociare in reazioni esagerate e fuori controllo. All’interno di questa discussione, si e’ poi arrivati al caso, molto discusso in questi giorni, della ragazza di Bologna che ha riacceso il dibattito sulla sperimentazione animale.

Per chi non fosse informato sui fatti, credo pochi se non altro per l’enorme eco mediatica che la notizia ha avuto,  una ragazza, per la precisione Caterina Simonsen, ha inizialmente pubblicato sul suo profilo facebook questa foto:

La foto su facebook che ha acceso il dibattito sulla sperimentazione animale

La foto su facebook che ha acceso il dibattito sulla sperimentazione animale

Come vedete, si tratta di un messaggio in cui si difende la sperimentazione medica animale grazie alla quale la ragazza e’ ancora in vita. Testuali parole, ne riparleremo tra poco, recitano: “senza la ricerca sarei morta a 9 anni”.

Per essere precisi, tale Caterina e’ affetta da quattro malattie rare: immunodeficienza primaria, deficit di proteina C e proteina S, deficit di alfa-1 antitripsina, neuropatia dei nervi frenici, abbinate al prolattinoma, un tumore ipofisario, e a reflusso gastroesofageo, asma allergica e tiroidite autoimmune. Come potete ben capire, il quadro clinico in questione non e’ assolutamente semplice. Diverse volte la ragazza e’ stata sul punto di morire ricoverata in terapia intensiva e anche in questi giorni si trova ricoverata in ospedale a causa di un aggravamento della situazione. Ad oggi, Caterina e’ costretta a passare quasi 20 ore al giorno collegata ad un respiratore e ad assumere moltissimi medicinali che le consentono di rimanere stabile.

Veniamo prima ai fatti, come e’ noto, questa foto ha scatenato le ire di molti animalisti e persone facenti capo ad associazioni per la difesa degli animali. Purtroppo, le ire sono sfociate in insulti anche molto gravi. Non sono mancati, per la precisione se ne contano una trentina, auguri di morte per Caterina, moltissimi incernierati intorno al concetto “se morivi a 9 anni non importava niente a nessuno”.

Piccola parentesi iniziale necessaria e doverosa, come piu’ volte chiesto e preteso anche su questo blog, quando si vanno a discutere argomenti delicati e contestati come questo, e’ normale che ci siano opinioni anche completamente discordanti. Questo pero’ non deve prescinedere da una dialettica “educata” e veicolata dall’umanita’ e dal buon senso. Augurare la morte a qualcuno perche’ ha un’opinione diversa dalla nostra significa tornare indietro di centinaia di anni. In un dibattito costruttivo, ognuno ha le sue motivazioni che puo’ esternare e che possono essere costruttive per gli altri. Probabilmente, alla fine, ognuno rimarra’ della sua opinione ma tutti avranno imparato qualcosa, se non altro avendo un quadro completo del pensiero e delle tesi dell’altro fronte.

Ora, lungi da me discutere o sensibilizzare sulla situazione di salute della ragazza in questione. Umanamente, e’ normale sentirsi vicini a persone in questo stato e, magari, voler sensibilizzare l’opinione pubblica facendo leva sul quadro clinico di Caterina. Questo pero’, a mio avviso, e’ sbagliato e, sempre mia opinione personale, non era nelle intenzione della ragazza stessa. Quanto accaduto deve invece innescare una discussione costruttiva su un tema molto delicato e che spesso lascia spazio solo ad estremismi piuttosto che ad una discussione scientifica seria. Come sapete, e come normale, esistono diverse associazioni in difesa o contro la sperimentazione animale, molto spesso pero’, si creano su questi temi partitismi fondamentalisti che puntano piu’ all’emotivita’ e alla sensibilita’ delle persone piuttosto che ad una discussione scientifica e costruttiva.

Detto questo, cerchiamo di fare il punto sulla sperimentazione animale cercando di capire pro e contro, e soprattutto l’utilita’ o meno, di questa tecnica in ambito medico.

Per prima cosa, parlare di sperimentazione animale non e’ del tutto completo. Si deve infatti distinguere tra sperimentazione di base e applicata. Nel primo caso, ci si limita ad un’osservazione, ad esempio del comportamento, per comprendere determinati aspetti. Nella sperimentazione applicata invece, alcuni animali vengono utilizzati come modelli attivi per comprendere una determinata caratteristica biologica o genetica di un’altra specie, molto spesso quella umana. Ovviamente, ma la distinzione era obbligatoria, quando parliamo di “sperimentazione animale” ci riferiamo alla ricerca applicata.

Bene, a questo punto le domande fondamentali a cui dobbiamo provare a dare una risposta sono essenzialmente due: e’ veramente utile la sperimentazione sugli animali? Esistono metodi alternativi? Come potete facilmente immaginare, i due fronti, favorevoli e contrari, danno risposte completamente discordanti che sono, rispettivamente, SI-NO e NO-SI.

Vediamo prima di tutto le motivazioni alla base di queste risposte partendo proprio dal fronte contrario alla sperimentazione.

In soldoni, il punto fondamentale portato dal fronte contrario e’ che la sperimentazione animale non porta risultati certi dal momento che e’ fatta, come e’ ovvio, su esseri viventi simili ma non esattamente uguali all’uomo. Detto in altri termini, quando si utilizza una determinta specie per studiare la genetica, provare farmaci o osservare il decorso di una malattia, si utilizza un essere che potrebbe non avere esattamente lo stesso comportamente o la stessa reazione dell’uomo. Generalmente, dal punto di vista del DNA, si utilizzano specie che hanno mappature uguali fino al 95% a quelle dell’uomo. Cosa significa questo? Semplice, quel 5% di differenza, in media e ovviamente per dare qualche numero, puo’ essere determinante in quel preciso studio, portando risultati completamente sballati e che poi non saranno identici sull’uomo. E’ vero questo? Assolutamente si, ed e’ normale che sia cosi’. Prendendo specie diverse, non possiamo certo aspettarci di avere un comportamento speculare al 100% se cosi’ fosse, avremmo non specie simili ma identiche.

Fate pero’ attenzione, come anticipato, parliamo di verosimiglianza a percentuali molto alte. E’ ovvio che per una determinata sperimentazione si prendano animali che, da quel determinato punto di vista, possano essere paragonabili con un’alta percentuale all’uomo. Ovviamente, analisi diverse prendono in esame specie diverse ma simili all’essere umano per un determinato aspetto.

Qual e’ dunque la conclusione del fronte contrario alla sperimentazione? Testare un protocollo sugli animali e’ un’inutile violenza dal momento che il risultato ottenuto non e’ univoco. In altri termini, e’ sempre necessaria una sperimentazione sull’uomo per valutare aspetti specifici che non e’ possibile predeterminare sull’animale. Esempio classico portato a sostegno: farmaci che al termine della sperimentazione devono essere tolti dal mercato perche’ danno vita a reazioni non attese e non osservate nella fase sperimentativa.

Questa conclusione e’ assolutamente fuorviante frutto dell’ignoranza dei protocolli. Rimaniamo, per semplicita’, sul discorso farmaci. Un medicinale, prima di essere immesso sul mercato, affronta un lungo protocollo sperimentativo che parte, generalmente, sull’animale passando poi ad una fase preliminare su soggetti volontari e poi, se tutto va bene, arriva nelle farmacie. Ora, come normale, anche nella fase di somministrazione volontaria si parla di un numero limitato di soggetti. Quella che viene fatta e’ una valutazione statistica degli effetti. Persone diverse, possono avere reazioni diverse. Durante la fase volontaria si studiano eventuali effetti collaterali e viene redatto il bugiardino. Alcune volte, dopo l’immissione sul mercato, proprio perche’ di fronte ad una statistica maggiore di casi, si possono manifestare controindicazioni con probabilita’ minori. In questo caso, come e’ normale, viene aggiornato il bugiardino includendo questi nuovi casi. Detto in parole molto semplici per capire il concetto, una casa farmaceutica mette in commercio un farmaco che salva la vita a molte persone. In un solo caso, questo farmaco ha una reazione allergica che crea danni ad un individuo. Toglialmo il farmaco dal mercato? Assolutamente no, quel prodotto e’ utile per tante persone per cui si aggiorna il bugiardino solo includendo quel caso specifico.

Lasciamo ora questo esempio per tornare alla discussione iniziale. Seguendo questo ragionamento, il fronte contrario alla sperimentazione sostiene che esistano metodi alternativi per verificare l’efficacia e le controindicazioni di un determinato prodotto. Ripeto, parliamo genericamente di prodotto solo per semplificare, il ragionamento va bene per farmaci, terapie, analisi, ecc. Quali sono i metodi alternativi? Primo tra tutti, la simulazione della risposta dell’organismo. Cosa significa? Ad oggi, abbiamo una conoscenza abbastanza avanzata anche solo del genoma umano e del comportamento biololgico-genetico dell’uomo. Sfruttando queste conocenze, e la possibilita’ di utilizzare calcolatori molto potenti, possiamo sostituire la sperimentazione sugli animali con una simulazione informatica della risposta.

Analizziamo questo aspetto. Come visto, uno dei punti cardine del fronte contrario e’ che la risposta dell’animale non e’ determinante per il risultato, e’ sempre necessaria una sperimentazione sull’uomo. Perche’? Come detto, e come normale, la percentuale di somiglianza non e’ e non puo’ essere 100%. Bene, secondo voi, una simulazione al computer puo’ essere identica alla risposta dell’essere umano? Come potete facilmente capire, la risposta e’ no. Facciamo, al solito, un esempio riduttivo ma utile alla comprensione. Al computer possiamo simulare, ad esempio, l’interazione di un farmaco con un organo bersaglio specifico. Prima di tutto, questo non e’ assolutamente corretto. Che livello di precisione possiamo ottenere? Supponiamo di simulare l’interazione di una molecola con i succhi gatrici, simulazione che comunque implica un calcolo lungo e attento. Bene, noi non siamo solo “succhi gastrici”. Magari, quella molecola puo’ avere effetti collaterali gravi sullo stomaco, oppure interagire dannosamente con un altro organo collegato allo stomaco o, anche, influire sulla circolazione mediante l’interazione con il sangue. Cosa significa questo? Se da un lato un animale puo’ essere simile al 95% con l’uomo, una simulazione, in quanto tale, avra’ una somiglianza, supponiamo anche piu’ alta del 95%, per un determinato aspetto dell’uomo. Tornado all’esempio visto, possiamo pensare ad un programma che simula anche al 99% il comportamento dei succhi gastrici, ma in quella simulazione stiamo ignorando lo stomaco, la digestione, il sangue, la circolazione, insomma, l’essere umano. Come potete facilmente rendervi conto, non possiamo pensare di simulare il comportamento e le reazioni dell’uomo completamente al 100%. Se cosi’ fosse, avremmo ridotto l’essere umano ad una semplice macchina.

Detto questo, capite bene l’assurdita’ del pensare che una simulazione possa essere paragonata all’uomo. Prima di tutto, per quanto avanzata, la nostra conoscenza medica non e’ assolutamente completa. Inoltre, per sua stessa definizione uan simulazione prende in esame aspetti specifici e ristretti di un particolare fenomeno. Senza contare poi eventuali errori di software che potrebbero portare risultati completamente diversi.

La sperimentazione animale porta sicuramente delle incongruenze che devono essere testate preliminarmente sull’uomo, ma questi errori possono essere ben piu’ ampi parlando di “metodi alternativi”. Punto di arrivo di questo ragionamento, ripeto personale ma supportato da considerazioni numeriche, e’ che, ad oggi, la sperimentazione animale e’ ancora fondamentale in ambito di ricerca medica. Praticamente tutti i farmaci e tutti i protocolli che utilizziamo, dall’influenza fino alle patologie piu’ gravi, vengono testati su animali all’interno dei centri di ricerca. Tutti quei fondamentalisti, non comuni cittadini che hanno un pensiero ma, ad esempio, gli autori dei commenti visti prima sul caso della ragazza di Bologna, dovrebbero essere consapevoli del ruolo della sperimentazione e del fatto che molti dei farmaci che utilizzano sono sicuri anche per questo motivo.

Prima di concludere, vorrei fare delle ulteriori considerazioni personali. Come premesso, cosi’ come avviene su molti altri aspetti discussi anche in questo blog, la creazione di fazioni fondamentaliste preclude la sana discussione costruttiva. Insultare la ragazza di Bologna augurandole la morte, non serve certo a spiegare le motivazioni della propria contrarieta’ alla sperimentazione animale. Dal mio punto di vista, se vogliamo parlare di umanita’ e rispetto per specie viventi, allora di dovrebbe parlare di allevamenti intensivi di animali da pelliccia. Se proprio vogliamo essere franchi, quelli sono sacrifici che possono essere eliminati utili solo per un mero vezzo estetico. Allo stesso modo, non possiamo paragonare la sperimentazione di un farmaco con quella di prodotti cosmetici. Come potete capire, esistono molte sfumature di questo aspetto che non possono essere unificate nascondendosi dietro all’ormai famosa espressione “no, senza se e senza ma”.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Il morbo di Morgellons

28 Ott

Diverse volte, mi sono arrivati commenti o mail di persone che chiedevano il mio punto di vista sul presunto morbo di Morgelons. Per ultimo poi, nei commenti di questo articolo:

Quando gli angeli perdono i capelli

si e’ di nuovo tornati a parlare di questa presunta malattia. Nell’articolo in questione, abbiamo visto la tecnica del ballooning utilizzata da alcuni ragni per spostarsi e dei residui di tela che questi lasciano al loro passaggio. Come visto, questi filamenti vengono spesso additati come prove delle scie chimiche in quanto sarebbero composti di polimeri di origine sintetica.

Non e’ mia intenzione inculcare notizie false o non provate, ma ragioniamo un secondo. L’esistenza dei ragni migratori e della tecnica del ballooning e’ dimostrata non a chiacchiere, ma da prove concrete. Questi ragni sono stati anche trovati ad altezze notevoli, come mostrato in alcuni documentari della BBC. Queste non sono illazioni, ma prove. Al contrario, parlare di fibre sintetiche e polimeri impone analisi specifiche a sostegno di queste tesi. Analisi che a tutt’oggi non ci sono. Fate sempre sempre attenzione a quello che leggete o che, nel peggiore dei casi, affermate. Prima di dire che una cosa e’ carne o pesce, dovete analizzarla per vedere di cosa e’ fatta.

Premesso questo, torniamo dunque a parlare di scie chimiche, dal momento che secondo alcuni il morbo di Morgellons sarebbe una diretta conseguenza dell’inalazione di queste pericolose sostanze che qualcuno si divertirebbe ad irrorare nei nostri cieli.

Di scie chimiche abbiamo gia’ parlato in questi post:

Alcune considerazione sulle scie chimiche

Scie Chimiche: il prelievo in quota

Scie chimiche e cloud seeding

Come difendersi dalle scie chimiche

Il Dibromoetano e le scie chimiche

A-380 modificato per spargere scie chimiche

Scie chimiche, ora abbiamo la prova

Accordo Italia-USA per sparere scie chimiche

Come detto e ripetuto, non ci sono ad oggi prove dell’esistenza di queste fantomatiche scie. Sicuramente questa frase potrebbe far saltare sulla sedia i sostenitori di questo complotto mondiale ma come detto e ripetuto non esiste nessuna analisi certa condotta e che mostri l’esistenza di qualcosa di diverso dalle normali scie di condensazione. Inoltre, vi faccio nuovamente notare una cosa: per poter spargere scie lunghe chilometri, che volume di sostanze tossiche dovrebbe portare un aereo? Vi rendete conto che rilasciando qualcosa in quota, a causa delle correnti, non sapete minimamente dove potrebbe ricadere? Altra considerazione, ma se provassi ad avvelenare la popolazione in questo modo, non respirerei anche io la stessa cosa? Vi pare possibile che ci sia un complotto orchestrato da migliaia di persone, piloti, assistenti di volo, controllori, governanti, scienziati, e non si sia mai avuta una fuga di notizie?

Questo solo per ribadire nuovamente il mio punto di vista.

Detto questo, passiamo dunque al Morgellons. Come sapete, indipendentemente dalle scie, questo sarebbe un morbo che colpisce la pelle provocando gravi lesioni da cui fuoriescono filamenti di materiale sintetico, a volte colorati. Il morbo e’ accompagnato da forti dolori e dalla sensazione che ci siano degli organismi annidati sotto la cute.

La prima che parlo’ di Morgellons, fu Mary Leitao che lo diagnostico’ al figlio di due anni. Sulla rete trovate scritto che la Leitao e’ una biologa o, secondo altri, una dottoressa in medicina. In realta’, si tratta di una casalinga che aveva lavorato alcuni anni come tecnico di laboratorio. La signora in questione avrebbe osservato con un miroscopio giocattolo regalato proprio al figlio, il labbro del bambino evidenziando la presenza di filamenti di origine sintetica.

Dopo queste “analisi”, la signora avrebbe portato il figlio da diversi specialisti. Quale fu la risposta degli specialisti? Il bambino era sano come un pesce, mentre la mamma era affetta dalla sindrome di Münchhausen, malattia mentale che spinge i genitori ad arrecare danni fisici alla prole per attirare l’attenzione su di se. Il termine morbo di Morgellons, o anche solo Morgellons, venne coniato dalla proprio Leitao, che ovviamente non si e’ fidata del parere dei numerosi medici consultati. Inoltre, la stessa signora istitui’ la Morgellons Research Foundation per raccogliere altri casi in giro per il mondo, tutti ovviamente autodiagnosticati.

Ora pero’, qualcuno potrebbe obiettare dicendo che siamo alle solite, la scienza e la medicina ufficiali sono restie ad accogliere queste nuove malattie perche’ pagati da questo e da ques’altro. Sulla rete trovate, a sostegno dell’esistenza del morbo, che anche il centro per il controllo e prevenzione delle malattie, CDC, si e’ interessato al Morgellons. Questo e’ vero. Come mai il CDC si e’ interessato a questo disturbo se non esiste? Complice la rete, il tam tam su questa malattia ha portato moltissime persone nel mondo ad autodiagnosticarsi questo morbo. A seguito delle numerose segnalazioni ricevute, il CDC ha dunque deciso di condurre una seria analisi, durata ben 6 anni, dal 2006 al 2012.

Quali sono i risultati ottenuti dal CDC?

Tolti tutti i casi di autosuggestione, il CDC ha evidenziato come in tutti i casi le lesioni cutanee fossero o autoinflitte o dovute ad altre malattie epidermiche conosciute. In tutti i casi pero’, nei pazienti vennero riscontrati problemi psichiatrici come la parassitosi allucinatoria. I presunti filamenti di origine sintetica trovati sulle ferite erano proprio filamenti di origine sintetica, provenienti pero’ dagli indumenti indossati.

Dove sono le prove? Ah, e’ vero, c’e’ bisogno di prove per poter fare delle affermazioni. A forza di leggere gli articolo in rete, lo stavo dimenticando. Leggete qui il risultato delle analisi condotte del CDC:

CDC, risultati

A parte che tra le migliaia di casi analizzati, solo pochissimi si sono mostrati reali. Di questi, le persone interessate hanno avuto gravi problemi psicologici dovuti ad un peggioramento della vita: assunzione di droghe, disturbi psichici, ecc. Molto interessanti sono le conclusioni dell’articolo in cui si evidenzia come non siano state trovate infezioni di alcun tipo ne tantomeno malattie diverse da quelle comunemente conosciute.

Fate pero’ attenzione, in nessun caso la Fodazione Morgellons parla di scie chimiche in relazione con questo morbo. La piu’ grande sostenitrice di questa connessione e’ la “dottoressa” Hildegarde Staninger. Chi e’ costei? Dico “dottoressa” perche’ lei stessa si definisce tale ma in “medicine alternative”. Ognuno puo’ avere il suo punto di vista riguardo alle medicine alternative, ma per me dottore o dottoressa vuol dire una sola cosa. La Staninger avrebbe lavorato qualche anno nella Capital University of Integrative Medicine, universita’ non riconosciuta dal sistema scolastico americano e che nel 2006 ha addirittura chiuso. A sostegno di quanto affermato, il sito internet non e’ piu’ raggiungibile:

CUIM website

Secondo la Staninger sarebbero state condotte importanti analisi che mostrerebbero la relazione tra le scie chimiche e il morbo di Morgellons, in particolare, mostrando come la crescita dei peli sintetici sia direttamente correlata con le sostanze sparse in atmosfera. Dove sono queste analisi? Purtroppo, nessuno le ha mai viste. Anche qui, chiacchiere e solo chiacchiere. Non e’ stato pubblicato nessun articolo con queste misure ne dalla Staninger ne tantomeno da qualcun’altro.

Riassumiamo, non ci sono prove dell’esistenza delle scie chimiche, non ci sono prove a sostegno del morbo di Morgellons, non ci sono neanche prove che queto morbo sia dovuto alle irrorazioni in atmosfera. Dunque, di cosa stiamo parlando?

Attenzione, come detto piu’ volte, siete liberi di credere a quello che volete, pensate che le scie chimiche esistono? Bene, e’ un vostro pensiero, ma non sostenete che esistono prove a loro sostegno. Ricordatevi che e’ un vostro pensiero, non supportato da analisi scientifiche. Aggiungo anche un’altra considerazione, personalmente non credo alle scie chimiche ma non sono io, ne tantomeno la scienza, a dover dimostrare che non esistono, piuttosto dovrebbero essere i sostenitori di qualcosa che non si vede a dover portare prove e convincere gli altri.

Questa purtroppo e’ sempre la solita tiritera: scie chimiche, Nibiru, Morgellons, ecc. Tutti parlano di prove, ma nessuno le mostra. Piuttosto chiedono di dimostrare il contrario. Tenete sempre a mente questo piccolo particolare. Se oggi, qualcuno arrivasse con prove certe e oggettive di queste affermazioni, sarei io il primo a cambiare idea ed ammettere il mio errore.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Una batteria … vivente

19 Set

Come sapete bene, diverse volte ci siamo soffermati a riflettere sulle cosiddette energie alternative. Il punto attualmente raggiunto non puo’ certo essere considerato l’arrivo per il nostro futuro energetico. I sistemi alternativi utilizzati su larga scala, principalmente solare e eolico, sono, allo stato attuale, sistemi a bassa efficienza. Fate attenzione, non voglio certo dire che lo sfruttamento di queste risorse sia inutile, tutt’altro. Quello che sto cercando di dire e’ che queste fonti non sono sfruttate al massimo e, vista la crescita esponenziale della richiesta di energia nel mondo, non potranno certo essere considerate, allo stato attuale, alternative al petrolio o ad altre fonti.

In questa ottica, di tanto in tanto, gettiamo uno sguardo alle ricerche in corso, per mostrare lo stato dell’arte ma soprattutto per vedere possibili fonti alternative in corso di studio.

Proprio in virtu’ di questo, vorrei parlarvi di un’invenzione pubblicata solo pochi giorni fa da un gruppo di ingegneri dell’Universita’ di Stanford. Come forse avrete letto sui giornali, e’ stata prodotta la prima pila a microbi.

Di cosa si tratta?

I microbi in questione appartengono alla famiglia degli elettrogenici, cioe’ microorganismi in grado di produrre elettroni durante la digestione. Detto in altri termini, durante il processo digestivo, questi microbi strappano un elettrone che rimane libero. Questa tipologia di batteri e’ conosciuta gia’ da diverso tempo, quello che pero’ sono riusciti a fare gli autori di questa ricerca e’ trovare il modo efficace di produrre energia da questo processo.

Prima di parlarvi dell’applicazione, vi mostro una foto del dispositivo in questione:

Batteria a microbi

Batteria a microbi

Guardando la foto, vi rendete subito conto che si tratta ancora di un prototipo non industrializzato. Per darvi un’idea, le dimensioni della provetta a cui sono attaccati i fili e’ paragonabile a quella di una batteria per cellulare.

Come funziona la pila?

Come detto, questi batteri producono elettroni liberi durante la digestione. La provetta che vedete contiene due elettrodi. Il primo e’ in carbonio e proprio su questo sono presenti i nostri microbi. Come vedete anche dalla foto, il liquido all’interno della provetta appare molto torbido. Non si tratta assolutamente di un effetto ottico, sono dei liquami veri e propri che offrono il nutrimento per la colonia di microbi presenti all’interno.

Uno dei microbi osservato al microscopio

Uno dei microbi osservato al microscopio

A questo punto, il discorso comincia ad essere piu;’ chiaro. Vengono messi i microbi su un elettrodo in carbonio. Il liquido offre il nutrimento per gli organismi che dunque mangiano felici e per digerire, invece dell’infantile ruttino, producono elettroni.

Sempre all’interno e’ presente un secondo elettrodo, questa volta in ossido di argento. Questo funge da collettore per la raccolta degli elettroni. Ora, per definizione, se avete un moto ordinato di cariche elettriche da un elettrodo all’altro, avete una normalissima corrente elettrica. Dunque, avete la vostra pila.

Come potete immaginare, per sua stessa definizione, questo genere di pile si “scarica” quando la concentrazione batterica e’ cresciuta troppo, scarseggia il nutrimento o quando l’elettrodo in lega di argento e’ saturo di elettroni sulla superficie. In questo ultimo caso, che poi rappresenta il collo di bottiglia della produzione di energia elettrica, basta sostituire l’elettrodo esausto con uno nuovo affinche’ il processo riparta.

Quali sono i vantaggi di questa pila?

Anche se il funzionamento puo’ sembrare molto semplice, questa invenzione apre scenari molto importanti non solo in campo energetico, ma anche ambientale. Come potete facilmente immaginare, questo processo potrebbe essere utilizzato per produrre energia dai liquami, utilizzando questi prodotti di scarto fortemente inquinanti in modo molto intelligente.

Dal punto di vista energetico, si pensa che il sistema possa essere in grado di estrarre circa il 30% del potenziale contenuto nei liquami. Detto in altri termini, la bateria avrebbe un rendimento intorno a questo valore. Pensate sia poco? Assolutamente no. Le normali celle solari attualmente utilizzate hanno efficienze medie intorno al 25%. Solo con celle di ultima generazione si riesce a superare di poco il 30%. Questo significa che il processo microbico ha un rendimento del tutto paragonabile a quello delle celle utilizzate nei pannelli solari.

Come anticipato, e come evidente, lo studio e’ ancora in fase prototipale. In particolare, il problema attuale e’ nel costo dell’elettrodo in ossido di argento che serve da collettore per gli elettroni. Il prezzo troppo alto, rende questo sistema ancora anti-economico e non adatto all’utilizzo su larga scala.

Detto questo, capite bene come questa ricerca sia tutt’altro che terminata. Gli sviluppi futuri sono proprio volti a trovare materiali economici adatti a chiudere il circuito. Il fatto di aver usato all’inizio un materiale piu’ costoso e’ del tutto normale se consideriamo che per prima cosa si doveva dimostrare la correttezza dell’intuizione.

Concludendo, proprio in questi giorni e’ stata pubblicata la ricerca che racconta la costruzione della prima pila a batteri. Questo sistema sfrutta i processi digestivi di alcune tipologie di microbi in grado di liberare elettroni. La batteria realizzata ha un’efficienza paragonabile a quella delle celle solari e la ricerca e’ attualmente impegnata per trovare materiali economici da utilizzare per la raccolta degli elettroni al posto del costoso ossido di argento.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Aggiornamento su Kepler

18 Ago

Con diversi post ci siamo occupati della ricerca degli esopianeti:

A caccia di vita sugli Esopianeti

Nuovi esopianeti. Questa volta ci siamo?

Esopianeti che non dovrebbero esserci

Ancora sugli esopianeti

Come sapete, questa speciale ricerca, volta ad individuare pianeti potenzialmente simili alla Terra ma fuori dal sistema solare, rappresenta una sfida molto importante per la scienza. Tra l’altro, ricerche di questo tipo, hanno da sempre stimolato anche la curiosita’ delle persone comuni, da sempre interessate a valutare se ci sono o meno le condizioni affinche’ la vita possa essersi sviluppata anche fuori dal nostro pianeta.

Ruolo fondamentale in questa ricerca era ovviamente riservato al telescopio della NASA Kepler. Questa missione era stata lanciata in orbita proprio con lo scopo di identificare pianeti in orbita intorno alle stelle, cosi’ come avviene nel nostro sistema solare. Si tratta di una missione estremamente complessa e che rappresentava una sfida al tempo del lancio nel 2009. Prima di Kepler infatti, non si sapeva se esopianeti simili alla Terra potessero esistere e quanto potevano essere abbondanti nella nostra Galassia.

Una delle rotelle di retroazione di Kepler

Una delle rotelle di retroazione di Kepler

In 4 anni di osservazioni, Kepler ha individuato circa 3500 possibili esopianeti, di cui diversi gia’ sono stati confermati. Ha raccolto una mole impressionante di dati che, in gran parte, ancora devono essere analizzati.

Perche’ stiamo riparlando di esopianeti e di Kepler?

Qualche settimana fa, avevamo dato un aggiornamento non felice su questo telescopio:

Se si rompe la sonda?

Come visto, nel luglio di quest’anno, si era registrata una nuova rottura ad una delle rotelle del sistema di giroscopi del satellite. Sempre nel post, avevamo detto che gli ingegneri della NASA erano gia’ al lavoro per cercare di capire come ripristinare questo fondamentale sistema per la ricerca degli esopianeti.

E ora?

Purtroppo, potremmo dire che proprio il giorno di ferragosto, la NASA ha celebrato la messa mortuaria per Kepler. Vi riporto una frase molto importante presa dal sito del telescopio:

Two of Kepler’s four gyroscope-like reaction wheels, which are used to precisely point the spacecraft, have failed. The first was lost in July 2012, and the second in May [2013]. Engineers’ efforts to restore at least one of the wheels have been unsuccessful. … the spacecraft needs three functioning wheels to continue its search for Earth-sized exoplanets

Come potete leggere, purtroppo gli ingegneri della NASA hanno rinunciato alla possibilita’ di ripristinare almeno una delle rotelle rotte del giroscopio. Il telescopio necessita’ di almeno 3 rotelle per assicurare un corretto puntamento e per proseguire la sua ricerca.

Perche’ servono almeno 3 rotelle?

Come visto in precedenza, il sistema di giroscopi del satellite e’ una delle parti piu’ importanti della missione ed e’ quella che caratterizzava l’estrema precisione della ricerca. Sappiamo che la ricerca degli esopianeti veniva effettuata con il metodo dei transiti, in cui si fissava una stella lontana misurandone la luminosita’. A questo punto, si registrava ogni minima variazione di luminosita’ che poteva indicare il passaggio di un pianeta tra la stella e il satellite. Capite bene che, affinche’ questa ricerca potesse funzionare, era necessario puntare con precisione e stabilmente la stella. Il sistema di giroscopi serviva proprio a questo, azionando piccoli stabilizzatori in grado di tenere in posizione il telescopio.

Ora cosa succedera’?

La NASA sta valutando la situazione e ha anche aperto una chiamata agli scienziati degli altri paesi per verificare se esistono altre ricerche possibili utilizzando solo due rotelle. Tra le idee lanciate c’e’ la ricerca di comete e asteroidi o anche una modifica dl software per correggere, ovviamente con precisione minore rispetto a quella iniziale, la luminosita’ osservata delle stelle.

La situazione non e’ assolutamente semplice. Prima di decidere, si deve considerare che il costo annuo della missione e’ di circa 18 milioni di dollari. Con cifre di questa portata, o si trova una missione utile e in grado di giustificare la spesa, oppure la NASA preferirebbe rigirare il budget per la costruzione di una nuova sonda da mettere in orbita.

Per la fine di quest’anno ci si aspetta una decisione da parte della NASA che per il momento ha lasciato in stand-by il telescopio in modo da risparmiare carburante.

Ovviamente, trovandosi Kepler a circa 65 milioni di kilometri dalla Terra, il costo di una missione di riparazione sarebbe proibitivo.

Come valutare la missione Kepler?

Il guasto che ha colpito il sistema di giroscopi, anche se ha interrotto molto prima di quanto preventivato la missione, non deve farci pensare che Kepler sia stato un fiasco. Come detto nel precedente articolo, la legge di Murphy e’ sempre in agguato. Per funzionare servono 3 rotelle, la NASA ne ha previste 4. Purtroppo, se ne sono rotte addirittura 2, rottura con una probabilita’ bassissima.

Nonostante questo, Kepler ha raccolto tantissimi dati ancora da analizzare. Prima di questa missione, nessuno sapeva quanto fossero abbondanti, o addirittura se esistevano, pianeti fuori dal sistema solare candidabili ad ospitare la vita. Ci vorranno ancora molti anni prima di analizzare tutti i dati per cui il numero di esopianeti e’ destinato solo a crescere. Per cui, sentiremo ancora parlare a lungo di pianeti scoperti da Kepler!

 

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Biocarburanti di terza generazione

28 Giu

Sicuramente, tutti avrete sentito parlare di biocarburanti. Come e’ noto, la domanda mondiale di petrolio e derivati continua a crescere nel tempo, causando, tra le altre cose, un aumento del prezzo del greggio. Uno dei problemi principali per quanto riguarda il consumo di petrolio, e’ la crescita sempre piu’ accentuata di quelle che una volta venivano chiamate economie emergenti. Dico tra quelle che “venivano chiamate” economie emergenti perche’, come noto, si tratta ormai di economie gia’ belle che solide, si pensi ad esempio alla Cina e all’India, e dove l’aumentato benessere, crea una richiesta di materie prime sempre crescente da parte della popolazione. In questo scenario, le fonti fossili hanno una vita sempre piu’ corta e, come sappiamo bene, dobbiamo gia’ fare i conti con quello che succedera’ nell’era, attualmente ancora inimmaginabile, del dopo petrolio.

In questo scenario, gia’ da qualche anno, si e’ iniziato a parlare di biocarburanti. Forse non tutti sanno che siamo gia’ arrivati alla seconda generazione di questi prodotti. Nella prima generazione si parlava di produzione da materiale vegetale, mentre nella seconda generazione si e’ studiata in dettaglio la produzione di carburanti a partire dagli scarti alimentari.

Questi studi hanno mostrato delle problematiche molto complesse e difficilmente risolvibili. Nella prima generazione, sicuramente avrete sentito parlare dell’olio di colza. Uno dei problemi principali in questo caso e’ l’utilizzo di vaste aree di terreno per la produzione di queste piante. Necessariamente, il ricorso a queste colture, sottrae terreno alla produzione alimentare. Ora, anche quello cibo per la popolazione mondiale sempre crescente e’ un problema serio e su cui, prima o poi, dovremo ragionare per trovare una soluzione. Rubare terreno alla produzione alimentare per piantare colza, crea dunque una competizione tra due problemi fondamentali per la civilta’ umana.

Per quanto riguarda invece la seconda generazione, il problema principale in questo caso e’ dato dai costi di produzione di energia che mostrano tutt’ora valori troppo elevati se confrontati con quelli dei combustibili fossili.

A questo punto, la terza generazione di combustibili fossili, mira a trovare soluzioni alternative per la produzione di biocarburanti utilizzando materie prime facili da reperire, economiche e ad alto rendimento in termini di carburante.

Il settore di ricerca principale nei biocarburanti di terza generazione e’ quello che vuole impiegare microalghe.

Cosa sono le microalghe?

Si tratta di normalissime specie vegetali che crescono spontaneamente nelle acque reflue. Un eventuale utilizzo di queste alghe consentirebbe dunque non solo di risolvere il problema dei carburanti, ma anche di ridurre il carico inquinante nelle acque di scarto.

Ovviamente, in un’ottica di produzione di massa, si pensa di creare dei veri e propri allevamenti di alghe. In questo caso, le uniche cose di cui c’e’ bisogno sono uno specchio d’acqua (cisterna, vasca, ecc) e della luce del sole per permettere la fotosintesi.

Le alghe in generale sono molto ricche di lipidi e proteine che le rendono ottimi candidati per la produzione di biodiesel e bioetanolo. Per darvi un’idea, il contenuto di grassi di queste sostanze e’ anche 30 volte superiore a quello delle comuni specie vegetali utilizzate nella produzione di biocombustibile (mais e colza in primis).

Come confronto numerico, vi riporto una tabella in cui viene mostrato non solo il contenuto lipidico di queste sostanze confrontate con le materie prime utilizzate nella prima e seconda generazione, ma anche il rendimento in termini di olii che e’ possibile ottenere:

Materia prima

Contenuto lipidico (% olio/s.s.)

Rendimento in olio
(L olio/ha)

Suolo utilizzato
(m2/kg biodiesel)

Resa in biodiesel
(kg biodiesel/ha)

Mais

4

172

66

152

Soia

18

446-636

18

562

Jatropha

28

741-1.892

15

656

Camelina

42

915

12

809

Colza

41

974

12

946

Girasole

40

1.070

11

1.156

Olio di palma

36

5.366-5.950

2

4.747

Microalghe (basso contenuto in olio)

30

58.700

0,2

51.927

Microalghe (medio contenuto in olio)

50

97.800

0,1

86.515

Microalghe (elevato contenuto in olio)

70

136.900

0,1

121.104

Anche per quanto riguarda l’emissione di CO2, i carburanti prodotti da alghe presentano valori molto piu’ bassi rispetto ai biocarburanti soliti:

Materia prima

Emissioni di CO2

Impiego di acqua

Superficie necessaria per soddisfare la domanda mondiale di petrolio

 

(gCO2eq/MJ)

(g/m2/g)

(106 ha)

Jatropha

56,7

3.000

2.600

Alga

3

16

50-400

Olio di palma

138,7

5.500

820

Colza

78,1

1.370

4.100

Soia

90,7

530

10.900

Le proprieta’ dei carburanti ottenuti tra le terza e le prime due generazioni e’ del tutto equivalente:

Proprietà

Biodiesel da alghe

Biodiesel da soia

Biodiesel da colza

Biodiesel da girasole

Diesel

Densità (kg/L)

0,864

0,884

0,882

0,860

0,838

Viscosità (mm2/s, cSt a 40 °C)

5,2

4

4,83

4,6

1,9-4,1

Flash point (°C)

115

131/178

155/180

183

75

Punto di solidificazione (°C)

-12

-4

-10,8

-7

-50/+10

Punto di intorbidamento (°C)

2

1

-4/-2

1

-17

Numero di cetano

52

45/51

53/56

49

40-55

PCI (MJ/kg)

41

37,8

37,2

38,9

42

Dunque, tutto risolto, basta iniziare a coltivare alghe per eliminare il problema delle risorse fossili. Purtroppo, non e’ propriamente cosi’.

Come anticipato, si tratta di ricerche attualmente in corso. Il problema principale dell’utilizzo di alghe e’, al solito, il costo. Allo stato attuale per ottenere 1 Kg di alghe servono circa 3.5 dollari. Questo prezzo e’ ancora troppo alto in confronto ai combustibili classici.

Come detto pero’, si tratta di studi ancora ad un livello quasi pioneristico. In tal senso, ci sono ancora molti “manici” che possono essere utilizzati per migliorare e ottimizzare il processo. Prima di tutto, i costi mostrati sono relativi ad una produzione su piccolissima scala. Nell’idea di un impianto dedicato, il costo per Kg di alghe potrebbe scendere tranquillmanete di un fattore 10, rendendolo paragonabile a quello dei combustibili fossili. Inoltre, esistono migliaia di specie di alghe che possono essere coltivate. In termini di resa, le alghe attualmente in studio potrebbero non essere le migliori per contenuto lipidico. Trovare soluzioni migliori equivale a migliorare il rendimento in produzione e dunque ad abbassare ancora il prezzo. Sempre in questo contesto, il ricorso all’ingegneria genetica potrebbe aiutare ad ottimizzare i processi di fotosintesi, aumentando notevolmente la produzione lipidica e dunque il rendimento nella produzione di olii combustibili.

Concludendo, gli studi sulla terza generazione di biocarburanti mirano all’utilizzo di alghe. Queste specie vegetali presentano un altissimo contenuto lipidico che le rende ottime candidate per la produzione di combustibili. Allo stato attuale, ripetiamo di ricerca pura e appena iniziata, i costi di produzione delle alghe sono ancora troppo elevati. Gli studi in corso mirano dunque all’ottimizzazione della produzione di queste nuove materie prime, oltre a migliorare il rendimento trovando, tra le migliaia disponibili, quelle a maggior contenuto lipidico. Sicuramente, una ricerca del genere merita attenzione. In un futuro piu’ o meno prossimo potrebbe rivelarsi fondamentale per la civilta’ umana.

 

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Dall’asfalto bollente all’energia

26 Giu

In questo articolo:

Caldo record? In Germania scoppiano le autostrade?

e’ stato fatto un commento davvero molto interessante. Come potete leggere, il commento pone l’attenzione sugli studi attualmente in corso per la produzione di energia sfruttando il calore accumulato dall’asfalto delle nostre strade. Questa possibile soluzione non e’ in realta’ l’unica al vaglio dei ricercatori e proprio per questo motivo, credo sia interessante fare il punto della situazione.

Come sapete bene, diverse volte ci siamo occupati di fonti di energia alternativa o anche di utilizzi piu’ intelligenti delle risorse a nostra disposizione. Questi sono solo alcuni degli articoli che potete trovare sul blog:

Elezioni, promesse verdi e protocollo di Kyoto

Il futuro verde comincia da Masdar

Energia solare nel deserto

Pannelli, pannelli e pannelli

Il led rosso dello stadby …

Elettrodomestici e bolletta

Ora, come anticipato, vogliamo analizzare le possibili tecniche per sfruttare il calore che viene raccolto dalle nostre strade per poter creare energia elettrica. Come sapete bene, l’asfalto e’ in grado di accumulare una notevole quantita’ di calore, che poi viene ceduta all’ambiente in tempi molto lunghi. Proprio per questo motivo, le nostre strade rimangono ad una temperatura elevata anche per diverse ore dopo il tramonto del sole. Purtroppo, riuscire a catturare questo calore non e’ semplice. Prima di tutto, una limitazione e’ data dall’enorme superficie da cui estrarre calore, cioe’ l’intera lunghezza della strada, e soprattutto nella scelta del metodo piu’ adatto per raccogliere efficientemente questa energia.

Il metodo proposto nel commento da cui siamo partiti, punta ad utilizzare il calore per scaldare l’acqua contenuta all’interno di piccole tubature inglobate nell’asfalto stesso. In tal senso, tubicini di materiale in grado di condurre molto bene il calore vengono posizionati a circa 1 cm dalla superficie, in modo da poter raccogliere il calore del catrame. L’acqua cosi’ riscaldata puo’ poi essere utilizzata per produrre energia o anche per fornire acqua calda sanitaria per le diverse postazioni o edifici intorno alla strada stessa. Questo metodo presenta anche due ulteriori vantaggi importanti. Il primo e’ che in questo modo viene ridotto il calore che rimane intrappolato nell’asfalto e che, quando ceduto all’ambiente, crea il cosiddetto problema dell’isola di calore soprattutto nelle nostre citta’. L’altro vantaggio notevole e’ che un impianto cosi’ realizzato potrebbe essere sfruttato anche al contrario, un po’ come avviene nei pannelli radianti sotto il pavimento utilizzati per riscaldare le nostre case. Cosa significa? Durante i mesi invernali, si potrebbe pompare nel sistema acqua a temperatura maggiore, in modo da riscaldare la strada e non permettere la formazione di ghiaccio, responsabile molto spesso di incidenti.

Questa che abbiamo visto, non e’ pero’ l’unica soluzione al vaglio dei ricercatori.

Un altro metodo per sfruttare le nostre strade e’ quello di integrare direttamente pannelli solari. Cosa significa? Come detto in precedenza, l’asfalto e’ soggetto, molto spesso, ad un irraggiamento notevole. Le piu’ grandi arterie sono praticamente sempre assolate garantendo un’esposizione buona ai raggi solari. Bene, sostituendo le nostre strade con una sequenza di pannelli solari, si potrebbe produrre direttamente elettricita’ sfruttando l’effetto fotovoltaico. Questa energia potrebbe al solito essere utilizzata per alimentare aree di servizio e abitazioni in prossimita’, ma potrebbe anche essere immessa nelle rete elettrica e dunque essere a disposizione dei consumatori.

Come e’ possibile mettere un pannello solare al posto delle strade?

Ingegneristicamente parlando, la soluzione proposta e’ molto interessante. Negli USA e’ gia’ in corso uno studio utilizzando pannelli di larghezza 3,7 metri, che e’ la larghezza standard delle corsie americane. Se consideriamo un’esposizione di 4 ore al giorno, con un efficienza anche solo del 10%, poiche’ l’orientamento dei pannelli e’ deciso dalla strada e non dall’ottimizzazione dell’esposizione, si potrebbero produrre circa 5-6 KWh per pannello al giorno. Se ora pensiamo che, solo negli Sati Uniti, ci sono circa 100000 Km di autostrade, direi che i numeri cominciano a diventare interessanti.

Tornando pero’ all’ingegneria, come puo’ un pannello resistere al passaggio di una macchina o, ancor piu’, ad un mezzo pesante? I pannelli per questo scopo sono costruiti con una protezione in vetro, pensata come quella dei vetri anti proiettile delle vetrine. Essendo questi vetri studiati per resistere ai notevoli impulsi dei proiettili, sarebbero in grado di supportare anche il peso di un veicolo. C’e’ un altro problema da considerare. Per evitare slittamenti dei veicoli al loro passaggio sul vetro, la superficie verrebbe lavorata in piccolissimi prismi, in grado di assicurare una buona presa degli pneumatici sui pannelli. Come detto, una sperimentazione in questa direzione e’ gia’ in corso negli USA appunto per verificare costi e benefici di una soluzione del genere.

C’e’ poi un’ultima soluzione che vorrei presentarvi, anche se leggermente diversa dalle precedenti. Il problema principale di molte strade e’, come sappiamo bene tutti, il traffico. Per sfruttare questo, una compagnia privata giapponese, ha studiato uno speciale dosso in grado di trasformare il passaggio di un mezzo in energia elettrica. Il meccanismo e’ semplicissimo. Quando un veicolo passa su questo speciale dosso, manda in pressione dei pistoni idraulici che a loro volta possono essere sfruttati per far muovere delle turbine e produrre corrente elettrica. Un primo prototipo di dosso e’ stato costruito ed e’ lungo circa 1 metro, con un’altezza dell’ordine dei 6 mm. Questa soluzione andrebbe implemantata nei punti piu’ nevralgici per il traffico dove si hanno molti mezzi pesanti che circolano a velocita’ ridotta. Soluzioni ottimali potrebbero essere all’interno delle citta’, in prossimita’ dei porti o anche vicino ad aree di parcheggio. Il costo di questo sistema non e’ molto basso e si aggira intorno ai 300000 dollari a dosso, comprensivi ovviamente anche del sistema di produzione dell’energia. Secondo quanto riportato dalla ditta, in un punto di traffico sostenuto in cui transitano circa 20000 veicoli al giorno, il prezzo verrebbe ripagato nel giro di 3-4 anni e sarebbe in grado di fornire corrente per almeno 100 case. Ovviamente, si tratta di numeri molto provvisori, detti poi dalla ditta produttrice del sistema.

Concludendo, esistono diversi metodi per poter sfruttare le nostre strade nella produzione di energia. Come avete visto, non stiamo parlando di soluzioni innovative di tecnologie non utilizzate prima, bensi’ di applicazioni, a mio avviso anche molto intelligenti, di sistemi conosciuti in ambiti nuovi. Questo rientra a pieno titolo nello sfruttamento piu’ intelligente dei sistemi che gia’ conosciamo. Ora, come detto, si tratta di soluzioni sulle quali sono in corso studi ancora molto preliminari, ma chissa’ che un giorno queste non diventeranno soluzioni standard nella costruzione delle nostre, assolutamente non eliminabili, strade.

 

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Energia solare nel deserto

9 Mar

Parlando scientificamente di promesse politiche, in un post precedente avevamo discusso insieme alcuni dei futuri verdi utilizzati dai nostri politici in campagna elettorale:

Elezioni, promesse verdi e protocollo di Kyoto

Successivamente poi, sempre parlando di green economy, abbiamo analizzato invece il grande progetto Masdar che gli Emirati Arabi stanno portando avanti con decisione per creare la prima citta’ ad emissioni zero:

Il futuro verde comincia da Masdar

In questi giorni, un nostro lettore ha invece lasciato un interessante commento per chiedere quali potrebbero essere i risvolti futuri dell’utilizzazione delle rinnovabili, anche alla luce del progetto Masdar.

Prima di parlare di questo, vi ricordo che potete in ogni momento porre domande o chiedere delucidazioni su argomenti specifici, lasciando un commento in questa pagina:

Richiedi e suggerisci argomenti!

In questo post, vorrei continuare a concentrarmi sull’energia solare, dal momento che questa fonte rappresenta in larga parte quella piu’ utilizzata ma anche quella meglio conosciuta anche dai non addetti ai lavori.

In tal senso, ripartiamo sempre dai paesi arabi ed in particolare dall’Arabia Saudita. In questo paese infatti, e precisamente nella citta’ di Riyad, si sta costruendo il piu’ grande impianto solare termico del mondo.

La struttura occupera’ un’area di 36000 metri quadri, corrispondenti a circa 5 campi da calcio, e servira’ per dare energia alla Princess Nora Bint Abdul Rahman, la prima universita’ al mondo per sole donne e che vanta qualcosa come 40000 iscritte.

Per darvi un’idea dei numeri, l’investimento totale ammonta a circa 4,7 milioni di dollari.

Per un non esperto, sembrerebbe scontata l’idea di utilizzare l’energia solare direttamente nel deserto, dove l’intensita’ dei raggi e’ molto elevata. Questo in realta’ e’ completamente falso.

Al contrario di quanto si pensa, l’alta temperatura di queste zone, riduce notevolmente l’efficienza dei pannelli al silicio. Inoltre, le continue tempeste di sabbia, opacizzano la superficie dei vetri, diminuendo ancora la produzione di energia. Proprio per questo, parliamo invece di soluzioni che utilizzano sali fusi per alimentare turbine elettriche e produrre energia.

Come discusso nei post precedenti, anche se a prima vista puo’ sembrare strano, i paesi arabi, i piu’ ricchi di petrolio, gia’ da tempo stanno investendo notevoli risorse nelle energie rinnovabili. Il perche’ di questo e’ facilmente intuibile. In primis, questi paesi meglio di chiunque altro sanno che il petrolio e’ una risorsa non infinita e prima o poi la sua disponibilita’ comincera’ a venire meno. In questo scenario completamente diverso da quello a cui siamo abituati, le rinnovabili non saranno piu’ un’alternativa, ma una necessita’. Detto questo e’ ovvio che chi oggi investe in queste risorse, domani potrebbe avere un ruolo di controllo favorito rispetto agli altri. Altro punto importante e’ che i paesi arabi sanno molto bene che e’ molto piu’ conveniente vendere il petrolio piuttosto che utilizzarlo in casa. Nell’ottica di un prezzo sempre crescente, preferiscono utilizzare metodi alternativi in casa e destinare il petrolio alle esportazioni.

Piccola parentesi scientifica, dal momento che spesso sento una gran confusione sulle diverse soluzioni, nel prossimo post cercheremo di fare un po’ di chiarezza distinguendo tra fotovoltaico, solare termodinamico e a concentrazione. Tecniche che spesso vengono confuse, parlando semplicemente di pannelli solari. Nel prossimo post cercheremo dunque di fare un po’ di chiarezza, presentando le diverse soluzioni e confrontando pregi e difetti di ciascuna di queste.

Messo da parte l’impianto di Riyad, l’atro grosso progetto di cui vorrei parlare e’ invece DESERTEC.

Il progetto Desertec e’ un progetto globale basato su diverse energie rinnovabili sfruttate nelle zone in cui queste sono maggiormente disponibili per la produzione di energia elettrica per tutta l’Europa. La parte principale del progetto e’ ovviamente quella che viene dal solare e che verrebbe sfruttata direttamente nelle zone vicine al Sahara. La corrente elettrica verrebbe poi trasportata madiante cavidotti in Europa.

Questo e’ un schema del progetto, con le diverse fonti rinnovabili e le linee di trasmissione dell’energia dai luoghi di produzione all’Europa:

Schema di produzione e distribuzione dal Sahara in Europa

Schema di produzione e distribuzione dal Sahara in Europa

Il progetto e’ sponsorizzato da 21 societa’ e 36 partner in 15 paesi per un investimento totale di 400 miliardi di dollari. Il progetto e’ stato lanciato nel 2009 con lo scopo di incrementare anche l’economia di molti paesi emergenti soprattutto nel nord Africa.

L’ambizioso progetto prevede la fornitura di circa il 20% dell’energia necessaria all’Europa.

Purtroppo, negli ultimi anni, complice anche la crisi globale, il progetto ha subito notevoli ritardi. La prima istallazione che avrebbe ufficialmente dato il via a Desertec era attesa per quest’anno, con la costruzione di una centrale solare termica da 150MW, interamente finanziata a realizzata dalla Spagna. Questo progetto e’ stato completamente cancellato.

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Oltre alla Spagna, altre due grandi societa’, la Siemes e la Bosch, si sono ufficialmente ritirate dal progetto, a causa dei notevoli ritardi e del non sicuro ritorno degli investimenti fatti.

Nonostante queste defezioni, il progetto sembra andare avanti anche se con notevoli punti interrogativi.

Oltre alle difficolta’ tecniche e alla ricerca necessaria per costruire un impianto cosi’ all’avanguardia, quello che da sempre rappresenta un problema nella realizzazione di Desertec sono gli equilibri politici della zona. Come vedete dalla mappa, il progetto prevede una stretta collaborazione tra i  paesi europei e quelli del nord Africa. Non diciamo nulla di nuovo sostenendo che gli equilibri politici di questi paesi sono da sempre precari e molto a rischio. In un impianto del genere, molti paesi europei diverrebbero dipendenti energeticamente da altri paesi non propriamente liberi. Inoltre, nello schema attuale, alcuni impianti si troverebbero in zone di confine molte delicate e che separano paesi da sempre non in buoni rapporti tra loro.

Concludendo, i paesi arabi si stanno dimostrando sempre piu’ innovatori ed investitori nelle energie rinnovabili. Come visto anche negli articoli precedenti, molto probabilmente questi paesi continueranno a tenere lo scettro energetico mondiale grazie anche ai massicci investimenti fatti oggi in questi settori. Per quanto riguarda Desertec, il progetto e’ estremamente affascinante dal punto di vista tecnico ed offrirebbe una valida alternativa verde al futuro energetico dell’Europa. Purtroppo, complici gli equilibri politici africani e la crisi che sta interessando molte aziende europee, il progetto sembrerebbe essersi arenato. Questo ovviamente non esclude una futura ripresa e la continua ricerca in questi settori per lo studio di soluzioni sempre migliori e sempre piu’ sostenibili.

 

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