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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.

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Perche’ l’acqua ossigenata disinfetta?

1 Set

L’altro giorno mi e’ stata fatta una domanda davvero molto interessante. La considero tale, e spero possiate condividere il mio punto di vista, perche’ si tratta di un argomento conosciuto da tutti, ma di cui molti ignorano la risposta. La questione e’ molto semplice, quando ci facciamo male, nel senso che abbiamo delle ferite, tagli, ulcere, ecc, quello che facciamo e’ disinfettare la parte con l’acqua ossigenata. Questo consente di pulire la ferita e impedire che si formino infezioni.

Perche’ l’acqua ossigenata ha questo potere?

Cominciamo proprio dalle basi, l’acqua ossigenata, o anche perossido di idrogeno, e’ una molecola molto semplice formata da due atomi di idrogeno e due di ossigeno H-O-O-H. Al contrario della normale acqua, H-O-H, ha dunque solo un ossigeno in piu’, come suggerisce il nome stesso. Anche se apparentemente la modifica sembra minima, il comportamento e le cosiddette proprieta’ organolettiche delle due molecole sono molto diverse. L’acqua ossigenata si presenta incolore, liquida in condizioni normali di temperatura e pressione, ma con un caratteristico odore pungente non molto gradevole.

L’acqua ossigenata e’ conosciuta gia’ dai primi anni dell’800. Il primo che sintetizzo’ questa molecola fu Thenard nel 1818, anche se la sua diffusione su vasta scala, grazie anche alla produzione industriale economica e di massa, avvenne solo nel secolo successivo.

Come sapete bene, per usi commerciali l’acqua ossigenata e’ venduta all’interno di bottigliette di plastica non trasparenti, per non alterare le sue proprieta’, sempre diluita in una frazione che va dal 3 al 6%. Ovviamente, per usi specifici, potete trovare anche concentrazioni maggiori anche se queste, per i normali usi domestici, devono poi essere diluite con acqua. In alternativa alla percentuale, trovate la concentrazione anche espressa in “volumi”, cioe’ in volume equivalente di ossigeno che potete liberare dal perossido.

Tornando alla domanda iniziale, perche’ l’acqua ossigenata disinfetta le ferite?

Per essere precisi, l’azione del perossido di idrogeno e’ duplice. Per prima cosa, a contatto con la pelle, la molecola di acqua ossigenata libera molto facilmente ossigeno non legato. Questo e’ fortemente reattivo e per sua natura tende a legarsi con un altro atomo uguale per formare O2. Questo meccanismo e’ quello che porta alla formazione delle bollicine che vedete quando utilizzate l’acqua ossigenata. In questo caso, il meccanismo di disinfezione e’ meccanico. Il cammino in superficie dell’ossigeno, fino a liberarsi in aria, riesce a pulire e catturare sporcizia e germi che possono annidarsi all’interno delle ferite. Detto in altri termini, l’ossigeno riesce a portare fuori agenti esterni anche negli angoli piu’ nascosti dove sarebbe difficile rimuoverli.

Oltre a questo meccanismo puramente “meccanico”, l’acqua ossigenata ha anche una funzione puramente biologica. Come si dice in termini tecnici, il perossido riesce a “denaturare le proteine”. Cosa significa? Detto in modo molto semplice, l’ossigeno nascente, sempre liberato dal perossido iniziale, e’, come anticipato, molto reattivo. Sempre per stabilizzarsi, l’ossigeno nascente si puo’ legare ossidando le molecole e dunque favorendo la degradazione di molecole organiche degli agenti infettanti. Cosa significa? Semplicemente l’ossidazione delle molecole degli agenti infettanti modifica la struttura di questi microbi rendendoli duqnue non pericolosi per l’uomo, cioe’ incapaci di infettare la ferita.

Come potete facilmente immaginare, questa duplice azione dell’acqua ossigenata e’ quella che ha portato il successo e la diffusione di questo semplice perossido e, se vogliamo, ha consentito di evitare conseguenze ben piu’ gravi per individui feriti.

Oltre che come disinfettante, ad alta concentrazione (90%), l’acqua ossigenata viene utilizzata anche per la propulsione dei razzi. Il suo utilizzo puo’ essere come comburente per bruciare altri combustibili o anche singolarmente mettendo perossido di idrogeno in una camera con pareti di argento che favoriscono la formazione di ossigeno e acqua. Come potete facilmente immaginare, questo utilizzo e’ possibile sempre grazie alla altissima concentrazione di ossigeno liberato.

Tolta la propulsione a razzo, vi sono poi tutta una serie di utilizzi che possono essere fatti dell’acqua ossigenata nelle nostre case. Questo prodotto e’ utilizzato anche a livello industriale come sbiancante sia nella produzione della carta che dei tessuti. Allo stesso modo, l’acqua ossigenata puo’ essere utilizzata per schiarire i capelli, eliminare macchie dai vestiti prima del normale lavaggio o anche per sbiancare i denti. In questo ultimo caso, basta sciaquare la bocca due volte alla settimana con un cucchiaio di acqua ossigenata per poi risciaquare con abbondante acqua.

Come visto in questo articolo:

Detersivi ecologici

Il perossido di idrogeno e’ alla base della realizzazione di molti detersivi fatti in casa assolutamente paragonabili a quelli commerciali ma molto piu’ economici.

Oltre a questi utilizzi diretti, proprio le proprieta’ disinfettanti dell’acqua ossigenata la rendono particolarmente efficace per pulire ed eliminare germi dalle superfici domestiche (esempio le maioliche di cucina e bagno) o anche per disinfettare gli spazzolini da denti. Per farvi un esempio, l’acqua osigenata e’ in grado di uccidere i germi della salmonella e dell’escherichia coli, due microbateri molto famosi per la contaminazione dei cibi.

Concludendo, il meccanismo di disinfezione dell’acqua ossigenata e’ in realta’ duplice. Prima di tutto l’azione meccanica dovuta al moto in superficie delle molecole di ossigeno riesce ad eliminare sporcizia e germi dalle ferite. Inoltre, l’ossidazione delle molecole modifica la struttura degli agenti infettanti rendendoli inefficaci. Oltre a questa applicazione nota a tutti, il perossido di idrogeno puo’ essere utilizzato per molti altri scopi domestici che vanno dalla pulizia delle superfici fino alla rimozione delle macchie dai vestiti.

 

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Curiosita’ sul 21/12

30 Nov

Dopo aver affrontato catastrofi planetarie, asteroidi, terremoti e trombe d’aria, in questo post vorrei farvi vedere alcune curiosita’, apparentemente leggere, sul 21 Dicembre.

Dico apparentemente leggere perche’ in realta’ si tratta al solito di una speculazione sull’interesse collettivo in questa data e sul significato catastrofico che ha assunto a livello mondiale.

Di speculazione ne abbiamo parlato a iosa. Questa volta pero’ non vogliamo parlare di bunker sotterranei costosissimi ne’ tantomeno di corsi di sopravvivenza pagati a caro prezzo, parliamo di curiosita’, per fortuna poco costose, nel puro stile:

Homo homini lupus

 

SCOMMESSE SUL 21/12

Forse vi sembrera’ incredibile, ma i bookmaker d’oltremanica non potevano cerco perdere l’occasione di piazzare quote sul 21 Dicembre. Ovviamente non parliamo solo di “finira’ o non finira’ il mondo”, ma di scommesse articolate. I siti di scommesse sono ricchi di ipotesi, ognuna con quote diverse.

Su un famoso sito di scommesse inglese, troviamo prima di tutto la scommessa su “non accadra’ nulla”. Non pensata a soldi facili, in questo caso la scommessa e’ data a 1.00, cioe’ riprendete solo i soldi che puntate.

Diverso e’ il discorso per i sostenitori delle catastrofi. Se puntiamo su un’isteria di massa causata da un forte flare solare, la puntata e’ data a 2.00, puntate una cifra e, se accade, prendete il doppio dei soldi.

Parlando di Sole, siamo ancora su fenomeni non proprio probabili, ma comunque non assurdi per un giorno qualsiasi.

Continuando la nostra ricerca, arriviamo alle scommesse piu’ potenzialmente fruttuose.

Se pensate che il 21 Dicembre la Terra possa essere colpita da un asteroide, la quota arriva a 500.

Se proprio vogliamo essere catastrofisti fino in fondo e crediamo possibile che il 21 Dicembre possa esserci un incontro ufficiale con una razza aliena intelligente, allora in questo caso la quota sale a 1000. Puntate 1 euro e, se avviene, prendete un mille euro tondi tondi.

Siamo abituati al poter scommettere su qualsiasi cosa, dunque queste quote non ci sorprendono affatto. Certo, se dovesse arrivare un asteroide ad impattare la Terra, oltre a sperare di sopravvivere, dovreste anche preoccuparvi che resti aperto il sito di scommesse per ritirare la vostra vincita.

 

BOLLICINE PER NATALE

Secondo tradizione, sulle nostre tavole di Natale non manchera’ certo una bottiglia di spumante per festeggiare in famiglia. Vista la particolarita’ dell’anno che stiamo vivendo, arrivati alla vigilia, non dovremmo festeggiare solo il Natale, ma dovremmo anche brindare per essere sopravvissuti al 21 Dicembre.

Proprio per questo scopo, una cantina milanese propone per quest’anno uno spumante dal nome 21.12.2012. Sull’etichetta viene riportata la frase: “Le bollicine che sono la fine del mondo”.

Il 21.12.2012 lo trovate anche in due versioni, una etichetta argento e una, piu’ pregiata, etichetta oro.

Il prezzo non e’ troppo elevato, in valore ovviamente non avendo provato questo spumante. Con 15 euro vi portate a casa una bottiglia di etichetta argento, mentre ce ne vogliono 20 per un’etichetta oro.

Guardando pero’ l’etichetta della bottiglia, vi accorgete di un particolare:

Etichetta dello spumante 21.12.2012

Mistero? Cosa c’entra la trasmissione TV?

La produzione delle bottiglie e’ stata fatta da questa cantina milanese, in collaborazione con una societa’ privata produttrice anche del programma televisivo.

Capite bene come mantenere alto il livello di guardia per il 21 Dicembre, sia sempre un buon affare.

Queste viste sono solo speculazioni minori, se vogliamo quasi innocenti, sul 21 Dicembre 2012. Questa fine del calendario Maya, sta creando un giro di affari per presunti catastrofisti attenti solo al proprio tornaconto personale al di fuori dell’immaginabile. Per analizzare scientificamente tutte le profezie attese, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

Scie chimiche e cloud seeding

29 Ott

Nei post precedenti:

Alcune considerazione sulle scie chimiche

Scie Chimiche: il prelievo in quota

Abbiamo parlato in dettaglio dell’origine della teoria delle scie chimiche, mostrando come le diverse tipologie di scie di condensa, imputabili a sostanze chimiche secondo i complottisti, possano in realta’ essere spiegate appellandoci alla termodinamica. Inoltre, abbiamo visto come non esiste ad oggi nessun prelievo fatto in quota sulla scia degli aerei e come ci siano dei notevoli errori di concetto nella presunta misura fatta su un volo Ryanair.

In questo post, vi vorrei invece parlare del “cloud seeding”, cioe’ della tecnica utilizzata per causare in qualche modo le precipitazioni.

Nei post precedenti, abbiamo visto come i complottisti parlino di scie chimiche anche come metodo di controllo del clima. In particolare, spesso si fa riferimento appunto al cloud seeding come esempio di manipolazione con le chemtrails.

Vediamo prima di tutto cosa si intende per “cloud seeding” o tradotto “inseminazione delle nuvole”.

Questa tecnica, scoperta intorno al 1950, consiste nell’innescare o cambiare il tipo di precipitazioni mediante la dispersione in atmosfera di sostanza chimiche. Queste ultime servono per creare nuclei di condensazione, ovvero microparticelle igroscopiche in grado di far condensare in forma liquida il vapore acqueo, provocando dunque le precipitazioni. In base alla sostanza chimica utilizzata e alle condizioni termodinamiche, e’ possibile creare agglomerati liquidi o cristalli di ghiaccio.

Puntualizziamo subito un aspetto importante. Anche creando nuclei di condensazione, per poter innescare piogge e’ necessario che sia presente vapore acqueo nelle nuvole. Questo significa che la tecnica non e’ in grado, formalmente, di modificare il clima facendo piovere, ma solo di accelerare o innescare le precipitazioni. Questo per smentire subito le teorie sulle scie chimiche che puntano il dito contro il cloud seeding come esempio di modificazione del clima.

Un Cesna attrezzato per diffondere ioduro di argento. Autore Christian Jansky

Tornando alle tecniche, le sostanze chimiche possono essere sparate dal suolo, e portate in quota sfruttando le correnti d’aria, oppure rilasciate sulle nubi mediante aerei. Questo secondo caso e’ proprio quello preso in esame con le scie chimiche.

La sostanza chimica maggiormente utilizzata per il cloud seeding e’ lo Ioduro di Argento, ma a volte possono essere utilizzati anche il Ghiaccio Secco (anidride carbonica congelata), il sale o il propano liquido.

Per rispondere subito ai complottisti delle scie chimiche, cerchiamo di capire la pericolosita’ dello ioduro di argento. Come e’ facile capire, questo sale verra’ poi riportato a terra durante le precipitazioni. Su questo aspetto, esistono molti studi, non solo governativi ma anche di associazioni ecologiste, che dimostrano la non pericolosita’ di questa sostanza. Per capire meglio, la concentrazione di ioduro di argento dispersa e’ molto inferiore a quella emessa dagli scarichi industriali. Dal punto di vista della popolazione, anche usando intensivamente questa tecnica, ma come vedremo in seguito non e’ questo il caso, l’esposizione all’argento sarebbe molto inferiore a quella che si ha con una otturazione dentaria. Anche dal punto di vista della vegetazione, esistono diversi studi che dimostrano la non pericolosita’ delle sostanza usate per inseminare.

Assunta la non pericolosita’ della tecnica, resta da discutere l’effettiva efficacia del cloud seeding. Su questo punto il discorso e’ leggermente diverso e non definitivamente accettato. Molte critiche sono state mosse sull’efficacia dell’inseminazione. Secondo molti ricercatori non esiste la certezza che sia l’inseminazione a causare le piogge. Detto in altri termini, non possiamo sapere se le precipitazioni sarebbero avvenute anche senza spargere ioduro di argento. In contrasto pero’, alcuni studi condotti in Australia dimostrano un incremento delle precipitazioni del 30% nelle zone aride centrali utilizzando il seeding. Alcune compagnie private, soprattutto americane, offrono servizi di inseminazione per impedire la caduta delle grandine e salvaguardare cosi’ i raccolti.

La tecnica del seeding puo’ essere utilizzata anche con scopi di salvaguardia. Nel 1986, ad esempio, venne utilizzata anche in prossimita’ della centrale di Cernobyl per causare precipitazioni e dunque far ricadere i radionuclidi provenienti dalla centrale nucleare prima che raggiungessero la citta’ di Mosca.

In tempi piu’ recenti, ci sono stati anche casi “divertenti”. Il 2 Novembre 2009 il governo cinese ha utilizzato il cloud seeding su Pechino per inseminare un sistema nuvoloso in avvicinamento e combattere in questo modo la lunga siccita’ che affliggeva la regione. Come risultato, a causa di un abbassamento improvviso di temperatura, la citta’ su bloccata per 3 giorni per colpa di una abbondante nevicata.

Riassumendo, secondo le teorie complottiste, la tecnica del cloud seeding sarebbe un chiaro esempio di utilizzo di scie chimiche e di modificazione del clima. Come abbiamo visto, questa tecnica scientifica e’ nota gia’ da tempo e assolutamente non tenuta nascosta. L’utilizzo di ioduro di argento o di ghiaccio secco non e’, nelle quantita’ utilizzate, assolutamente dannoso ne’ per l’uomo ne’ per la vegetazione. Da quanto affermato, si tratta di una metodologia ancora contestata dal punto di vista dell’efficacia e utilizzata nel mondo solo per alcuni casi specifici.

Prima di credere a qualsiasi teoria, cercate sempre di prendere informazioni anche da altre fonti. Confrontare voci diverse, ragionare con la propria testa e non lasciarsi convincere da ipotesi prive di riscontro e’ l’unico modo per non cadere nel convincimento mediatico. Per analizzare le profezie sul 2012, ma soprattutto per ragionare su argomenti scientifici sempre attuali, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.