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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.

 

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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Detersivi ecologici

26 Mag

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

e’ stato fatto un commento davvero molto interessante. Come potete leggere, l’osservazione e’ sui cosiddetti Detersivi Ecologici, cioe’ quella gamma di prodotti che promettono di non arrecare danni all’ambiente. Sulla base di questo, credo sia molto interessante fare un ragionamento non solo su questi prodotti, ma anche sull’effettivo danno all’ambiente che i nostri detersivi arrecano e sulle possibili soluzioni che il mercato offre.

Prima di tutto, ragioniamo su una cosa: quanti detersivi ci sono dentro una casa tipo? Cosi’ su due piedi, ognuno di noi ha sicuramente: detersivo per i piatti a mano, detersivo per la lavastoviglie, detersivo per il bucato a mano e per la lavatrice, oltre ovviamente a diversi prodotti per: vetri, mattonelle, macchina a gas, sgrassatore, pulizia del forno, pavimenti, candeggina. Insomma, abbiamo un prodotto specifico per qualsiasi cosa. Quelli che ho citato sono solo i principali, sicuramente poi ce ne sono tanti altri ancora riservati ad applicazioni particolari, ormai indispensabili per la pulizia della nostra casa.

Bene, guardiamo il tutto da un’altra prospettiva. Quei prodotti che abbiamo in casa, sono equivalenti ad un armadio per le sostanze chimiche, analogo a quello che trovate in un laboratorio di ricerca. Provate a leggere le etichette, ma soprattutto le indicazioni riportate sopra, per intenderci, quei simboli arancioni e neri presenti per legge su ogni prodotto: corrosivo, irritante, esplosivo, ecc. Detto questo, capiamo subito che quei prodotti non possono che essere una minaccia per l’ambiente.

Quanto inquiniamo pulendo la nostra casa? Diverse stime fatte anche dall’organizzazione mondiale della sanita’, hanno mostrato come circa il 30% dell’inquinamento dei nostri mari, derivi dai detersivi che usiamo in casa. Oltre a questo, si deve necessariamente valutare anche l’impatto ambientale del semplice imballo, troppo spesso sottovalutato: bottiglie in plastica, cartoni, lattine di alluminio, ecc. Ovviamente, molto spesso questi imballi sono reciclabili, ma, ad esempio, riciclare la plastica e’ un processo dispendioso dal punto di vista energetico e, purtroppo ancora in molte zone dell’Italia, la mentalita’ del riciclo stenta a prendere piede.

Perche’ sono inquinanti i detersivi? Tolto il discorso imballo, la principale fonte di inquinamento viene dei fosfati presenti in molti prodotti. Una volta liberati nell’ambiente, queste sostanze favoriscono il proliferare delle alghe che sottraggono ossigeno all’acqua, creando un ambiente inospitale per pesci e altri animali acquatici. Inoltre, i tensioattivi, cioe’ le schiume prodotte dai detersivi, provocano un notevole danno ambientale grazie anche ai prodotti petrolchimici presenti e ai metalli pesanti che necessariamente finiscono nei mari e nei corsi d’acqua. Detto in parole povere, il danno che arrechiamo e’ notevole e assolutamente non trascurabile. Da quanto detto, perche’ non eliminare i fosfati? Semplice, queste sostanze non sono certo messe per fare un dispetto all’ambiente, il loro ruolo e’ fondamentale, ad esempio, per garantire un buon potere smacchiante dei detersivi oltre a tantissime altre proprieta’ di cui difficilmente potremmo fare a meno.

Nel commento da cui siamo partiti, si parlava invece dei detersivi ecologici. Come scritto, questi prodotti vengono ricavati da fonti biodgradabili e hanno liveli bassissimi di metalli inquinanti come Nichel, Cromo e Cobalto. Qual e’ il rovescio della medaglia? Purtroppo, molto spesso quanto indicato non e’ esattamente vero. Se, ad esempio, prendiamo un fustino di detersivo in polvere per la lavatrice, chiunque potrebbe scrivere che quel contenitore e’ assolutamente riciclabile e non arreca danno all’ambiente. Questo e’ verissimo e scontato. Se, pero’, prendiamo quel fustino e lo buttiamo su una spiaggia, arrechiamo un danno ambientale. Questo solo per dire che, molto spesso, quello che viene scritto dai produttori deve essere interpretato in modo corretto.

Dal punto di vista legislativo, l’unione Europea ha imposto dalla fine del 2013, un abbassamento dei livelli di fosfati presenti nei detersivi per piatti. Nota positiva e’ che i prodotti commercializzati in Italia per il lavaggio a mano, rispettano gia’ questi limiti, al contrario di altre nazioni Europee. Discorso diverso e’ quello per i prodotti per lavastoviglie, in cui i livelli di fosfati presenti sono ancora troppo alti.

Da quanto detto, appare evidente che questa indicazione legislativa non e’ sufficiente. I fosfati rappresentano una notevole fonte inquinante, ma non l’unica presente. Inoltre, analizziamo un altro aspetto relativo in generale a tutti i prodotti a basso impatto ambientale, non solo i detersivi. Molto spesso, questo genere di prodotti hanno un prezzo che va dal leggermente al notevolmente maggiore di quelli tradizionali. Analizziamo questo aspetto. Non vorrei dire un’ovvieta’, ma e’ evidente che al giorno d’oggi, causa la crisi, ci sono tantissime famiglie in difficolta’ economica e che spesso arrivano solo a stento alla fine del mese. Dunque, non inquinare e’ bellissimo, ma se per rispettare l’ambiente si deve scegliere tra l’arrivare a fine mese oppure no, forse le cose non stanno funzionando nel migliore dei modi. E’ inutile fare i finti benpensanti e dire che non si deve inquinare, pensiamo a dare a tutti i mezzi per salvaguardare l’ambiente, almeno a parita’ di prezzo.

Partendo proprio da questo discorso economico, vorrei parlarvi di altre due soluzioni possibili sempre nel caso specifico dei detersivi, tralasciando i prodotti commerciali a basso impatto che, come visto, molto spesso, anche se non sempre, non rispettano pienamente quanto dichiarato, e che comunque non risolvono a pieno il problema ambientale.

Sul territorio nazionale, stanno nascendo sempre piu’ punti vendita di detersivi alla spina. Cosa significa? Per chi non li conoscesse, si tratta di negozi che vendono i detersivi a quantita’ mediante distributori automatici. Voi andate in questi negozi, e comprate un litro, due litri o quello che volete di detersivo. Se ne siete sprovvisti, potete comprare a parte un contenitore e poi riutilizzarlo le volte successive per ricaricarlo. Qual e’ la soluzione di questi negozi? Alla luce di quanto detto in precedenza, mediante questo sistema, si potrebbe risolvere il problema dell’imballo del detersivo. Ricaricando di volta in volta, si utilizza sempre lo stesso contenitore che dunque non finisce direttamente nell’ambiente. Riprendendo in mano il discorso economico, questa soluzione e’ sicuramente piu’ conveniente di quella tradizionale. Il motivo e’ molto facile da capire, voi comprate solo ed esclusivamente il detersivo, non l’imballo, la pubblicita’, ecc. Tutte cose che alzano il prezzo ma che non c’entrano nulla con il prodotto.

Quella dei prodotti alla spina e’ ovviamente una soluzione. Ricapitolando, i prodotti ecologici commerciali esistono, ma costano di piu’ e non risolvono il problema dell’imballo. I detersivi alla spina risolvono solo il problema dell’imballo, ma spesso i prodotti venduti sono del tutto tradizionali, dunque a notevole impatto ambientale.

Come risolvere tutti i problemi insieme?

Negli ultimi tempi, complice sempre la crisi, gli aumenti dell’IVA, la pressione fiscale, ecc, si sta tornando un po’ alle origini, e sempre piu’ persone ricorrono ad una soluzione tutt’alro che innovativa, ma sicuramente efficace: quella di prodursi i detersivi in casa!

Se pensate che questa sia una cosa difficile, vi sbagliate di grosso. Ovviamente, non serve una laurea in chimica, ma un minimo di nozioni di base. Ad aiutare in questo senso, ci pensano i numerosi siti internet che offrono gratuitamente ricette fai da te per produrre qualsiasi tipo di detersivo per la casa, ma anche creme e trucchi. Magari per i primi tempi, e ‘ consigliabile fare riferimento a questi siti, perche’ se siete proprio digiuni di chimica, dovreste evitare almeno di mescolare tra loro acidi e basi, o di fare reazioni di idrolisi.

Quali sono gi ingredienti che servono a tale scopo?

In realta’, gli ingredienti di base sono molto semplici e facilmente reperibili. Molto utilizzato e’ il bicarbonato, l’aceto bianco, il percarbonato, l’acqua ossigenata. Insomma, tutti prodotti che ognuno di noi ha in casa o che comunque puo’ reperire con facilita’ e a basso costo. Non pensate che si tratti di una soluzione di seconda scelta, i prodotti che potete realizzare in casa, sono efficaci tanto quanto quelli commerciali, con la differenza che potete dosare al meglio le quantita’ e decidere da soli il grado di concentrazione della parte attiva. Infatti, dal punto di vista ecologico, anche le quantita’ di prodotto utilizzato giocano un ruolo essenziale. Pensate che a livello chimico, la meta’ della quantita’ di prodotto che viene generalmente consigliata, e’quella necessaria ad assicurare il risultato finale. La seconda meta’ serve come fattore di sicurezza e apporta solo migliorie minori al risultato.

Nella produzione dei detersivi in casa, spesso si fa ricorso anche ad oli essenziali che potete trovare, ad esempio, nelle erboristerie. In questo modo, potete decidere da soli l’aroma da dare al vostro prodotto e scegliere quello che piu’ vi aggrada, oltre ovviamente l’intensita’.

Analizzando dunque quanto detto, i biodetersivi potrebbero essere una soluzione, ma non risolvono il problema dell’imballo e costano spesso di piu’. I prodotti alla spina risolvono solo il problema dell’imballo e nient’altro. Ricorrere invece alla produzione domestica di detersivi potrebbe essere la soluzione economica, senza imballo e che sfrutta solo prodotti naturali e non derivati petrolchimici. Come detto, esistono tantissimi siti che offrono gratuitamente ricette per la produzione di detersivi e sulla rete sta nascendo una vera e propria comunita’ di persone che si scambiano ricette tra loro un po’ come si fa per la cucina. Personalmente, credo che questa potrebbe essere una soluzione da provare e che veramente potrebbe aiutare l’ambiente, oltre ovviamente le nostre tasche.

 

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

Uno sguardo ai materiali del futuro

27 Apr

In questi giorni, diversi giornali hanno pubblicato una notizia riguardante la scoperta di un nuovo materiale. La caratteristica principale, che tanto sta attirando attenzione, e’ l’estrema leggerezza unita alla notevole resistenza dei composti di questo materiale. Poiche’, leggendo in rete, ho visto tantissime imprecioni, credo sia interessante parlare di questa “scoperta”.

Il materiale in questione e’ il Grafene Aerogel. Ho messo “scoperta” tra virgolette, perche’, se proprio vogliamo essere precisi, questi materiali non vengono scoperti dal nulla, ma sono sintetizzati partendo da sostanze note. Il grafene aerogel e’ dunque stato “inventato” dai ricercatori della Zheijiang University ed e’ un materiale a base di carbonio.

Parliamo subito della sua caratteristica principale, la leggerezza. Il Grafene Aerogel rappresenta, ad oggi, il materiale meno denso in assoluto. Prima di questa invenzione, il record spettava all’Aerografite, con una densita’ di “ben” 0,2 mg/cm^3. Oggi, questo record e’ stato spazzato via dal Grafene Aerogel, con una densita’ di soli 0,16 mg/cm3.

Per darvi un’idea della leggerezza di questo materiale, vi mostro una foto molto interessante:

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Come vedete, un blocchetto di Grafene Aerogel e’ talmente leggero da non piegare nemmeno la spiga in foto.

Anche se poco conosciuto dai non addetti ai lavori, negli ultimi anni e’ nato proprio un nuovo settore della tecnologia, interamente mirato alla sintetizzazione di nuovi materiali di questo tipo.

Cosa sarebbe il grafene aerogel?

Per prima cosa, analizziamo i singoli termini. Il grafene altro non e’ che un materiale formato da un singolo strato di atomi di carbonio. In questo senso, lo spessore del grafene e’ pari al diametro atomico. Il carbonio che compone il grafene e’ disposto in strutture esagonali ed e’ ottenuto in laboratorio partendo dalla grafite. Tutti questi composti, insieme anche al fullerene, al diamante e ai nanotubi, sono a base di atomi di carbonio, disposti in maniera diversa per formare un reticolo, come mostrato in questa immagine:

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

L’introduzione del grafene e’ risultata molto importante nella realizzazione di componenti elettronici estremamente piccoli e con caratteristiche elettriche non raggiungibili con le tecnologie standard.

Il termine aerogel, indica invece un materiale simile al gel, nel quale pero’ la fase liquida e’ stata sostituita con un gas. Il primo aerogel realizzato era a base di silicio, e presentava uan densita’ 1000 volte inferiore a quella del vetro. I comuni aerogel, a base di silicio, di allumina o altri elementi, trovano larghissima applicazione in diverse soluzioni industriali. Solo per darvi un’idea, gli utilizzi dell’aerogel vanno dall’isolamento termico fino all’uso nei cosmetici e nelle vernici come addensatori pasando anche per applicazioni spaziali nella studio della polvere cosmica. La foto seguente mostra proprio un ricercatore della NASA che mostra un pezzo di aerogel di Silicio:

Aerogel in un laboratorio della NASA

Aerogel in un laboratorio della NASA

Acnhe se puo’ sembrare un fotomontaggio, si tratta di una foto reale. Quello che vedete mostrato e’ un pezzo di aerogel con le sue straordinarie proprieta’ di leggerezza e trasparenza.

Vista la struttura degli aerogel, capite bene come nel caso del grafene questo termine sia utilizzato in realta’ a sproposito. Spesso, si utilizza il termine aerogel anche per indicare materiali a base di carbonio, come il Grafene Aerogel, nel quale moltissimi spazi sono riempiti di aria per ottenere ottime proprieta’ di leggerezza.

Detto questo, una domanda molto semplice che potrebbe essere fatta e’: “a cosa servirebbe il Grafene Aerogel?”

Forse stavate pensando che l’invenzione di questo materiale servisse solo per continuare la sfida tra centri di ricerca su chi preparava il materiale piu’ leggero. In realta’, non e’ cosi’.

Il grafene aerogel trovera’ spazio in moltissime applicazioni, anche di carattere ambientale.

Per prima cosa, questo materiale, proprio grazie alla sua struttura atomica, si comporta come una spugna, essendo in grado di catturare all’interno notevoli quantita’ di altre sostanze riempiendo gli interstizi occupati dall’aria. Per darvi qualche numero, un solo grammo di Grafene Aerogel riesce a trattenere fino a 70 grammi di materiali organici. Pensate ad un’applicazione molto utile: in uno scenario in cui ci sia un riversamento, ad esempio, di petrolio in mare, il grafene aerogel potrebbe essere utilizzato per assorbire gli oli molto rapidamente ripulendo la zona. Inoltre, date le sue proprieta’, basterebbe “spremere” la spugna per renderla di nuovo utilizzabile e recuperare anche il petrolio disperso.

Il grafene aerogel ha anche straordinarie proprieta’ elastiche. Ad uno sforzo di compressione, questo maeriale riesce ad assorbire fino a 900 volte il suo peso, tornando, in modo perfettamente elastico, alla forma originale. Questa caratteristica lo rende un ottimo candidato per applicazioni meccaniche avanzate.

Visto che ne abbiamo parlato introducendo la classifica dei materiali piu’ leggeri, anche l’aerografite trova spazio in importanti settori industriali. E’ in corso di studio la produzione di batterie basate su questo materiale e che consentiranno, a parita’ di peso, di ottenere durate molto maggiori, caratteristica fondamentale nell’utilizzo, ad esempio, nei veicoli elettrici. Inoltre, l’aerografite puo’ essere utilizzata per la preparazione di filtri molto efficienti per ripulire l’aria e l’acqua da inquinanti potenzialmente molto dannosi per l’essere umano.

Detto questo, capite molto bene l’importanza di questo genere di ricerche. Il continuo studio di nuovi materiali consente di rendere piu’ semplici svariate applicazioni e di ottenere caratteristiche del tutto impensabili con i materiali tradizionali. Come visto, parlando in generale di questi nuovi materiali, le applicazioni vanno dalla salvaguardia ambientale fino alla miniaturizzazione dell’elettronica. Inoltre, alcuni materiali, sviluppati proprio nell’ambito di questi progetti, consentono gia’ oggi di ottenere, ad esempio, transistor di dimensioni quasi atomiche, batterie basate su supercondensatori o anche microprocessori di dimensioni nanometriche. Sicuramente, quando pensiamo ad applicazioni che oggi potrebbero ancora sembrarci lontane nel tempo, dobbiamo pensare che saranno realizzate partendo da materiali di questo tipo.

 

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

Numerosi sinkhole a Samara

11 Apr

In diversi articoli abbiamo parlato del fenomeno dei sinkhole, cioe’ di quegli enormi buchi che si formano nel terreno, apparentemente da un momento all’altro, e che spesso raggiungono dimensioni anche elevate:

Enorme cratere si apre in Cina

Enormi voragini si aprono in Florida

Come visto in questi articoli, i crateri formati molto spesso raggiungono diametri anche di qualche metro e sono in grado di inghiottire macchine, camion, autobus, e purtroppo, cosi’ come avvenuto nel caso della Florida, anche persone.

Perche’ torniamo sull’argomento?

Negli ultimi tempi, il fenomeno dei sinkhole sta creando non pochi problemi nella citta’ di Samara in Russia. Qui infatti, si sono creati diversi crateri causando non pochi problemi alla popolazione locale. Fortunatamente, c’e’ da dire che, almeno al momento ma speriamo il dato non cambi, non ci sono state vittime. Praticamente, i giornali locali parlano di qualcosa come una decina di sinkhole formati a Samara, con dimensioni che vanno da 1 metro, fino anche a 10. Anche la profondita’ e’ abbastanza variabile, arrivando pero’ a toccare punte di 20 metri nei casi maggiori.

Come detto, al momento non ci sono vittime tra la popolazione, ma diversi automobilisti hanno visto letteralmente sprofondare la propria auto, inghiottita dalla Terra che improvvisamente sembra aprirsi. Ecco alcune foto trovate su web:

Foto dei sinkhole di Samara

Foto dei sinkhole di Samara

Come vedete, il fenomeno sta causando ingenti danni economici. Diversi giornali parlano addirittura di una citta’ che sta sprofondando. Pensate che solo qualche giorno fa, i cittadini spaventati hanno addirittura organizzato una raccolta firme da inviare al governo per “salvare la citta’ di Samara”.

Cosa sta succedendo?

Ovviamente la notizia non e’ passata inosservata su tanti siti catastrofisti. Al solito, c’e’ chi parla di fine del mondo e del nostro pianeta che ci sta inviando chiari segnali inequivocabili del cambiamento in atto. Inoltre, i fenomeni di Samara hanno riacceso anche molti animi complottisti e ufologici. Come ricorderete, a febbraio, sempre in Russia ma nella citta’ di Chelyabinsk, e’ esploso un meteorite in atmosfera causando molti feriti. Anche se io dico “meteorite”, molti siti hanno fantasticato sull’evento tirando fuori assurde teorie del complotto ma anche ipotizzando che invece di un corpo celeste, quello caduto sugli Urali fosse un disco volante.

Al solito, ci vuole sempre troppo poco a distorcere la realta’.

Lasciando da parte queste fantasie, occupiamoci invece del fenomeno dal punto di vista scientifico. Come visto negli articoli riportati, i sinkhole sono un fenomeno noto e che purtroppo si concentra in diverse localita’ del pianeta. La causa che crea la voragine non e’ sempre univoca, ma sono stati osservati fenomeni simili nel risultato, ma con origini diverse.

Nel caso di Samara, i crateri che si formano sono dovuti ad una combinazione tra morfologia del terreno e clima della zona. L’acqua delle pioggie cadute durante l’inverno, a contatto con il suolo, assorbe il biossido di carbonio causato da attivita’ antropiche e dalla vegetazione, divenendo leggermente acida. Questa acqua penetra poi nel terreno, generalmente poroso, giungengo fino allo strato delle rocce solubili. A questo punto, grazie anche all’acidita’, l’acqua corrode molto facilmente lo strato creando degli ampi spazi vuoti sotterranei. Ora, come e’ facilmente immaginabile, a lungo andare il terreno e’ destinato a cedere sotto il suo stesso peso.

In geologia questo feomeno e’ noto come subsidenza. L’intero processo puo’ durare anche decine di anni, fino al momento in cui il terreno cede creando appunto i sinkhole. Ovviamente, queste tempistiche non sono facilmente valutabili. Nel caso di Samara, si deve prendere in cosiderazione, oltre alla stratigrafia e alla struttura del terreno, la quantita’ di acqua caduta durante i mesi invernali.

Per essere precisi, la subsidenza non avviene solo con questo meccanismo. Oltre a quello visto, lo sfruttamento del terreno per l’estrazione di risorse naturali puo’ provocare il fenomeno dei sinkhole. In particolare, sia l’estrazione di petrolio e gas naturale che la creazione di miniere possono risultare in vasti svuotamenti sotterranei che possono provocare il cedimento del terreno.

In questa figura vengono riportate ed illustrate le principali cause all’origine dei sinkhole:

Meccanismi di formazione della subsidenza

Meccanismi di formazione della subsidenza

Come anticipato, anche in funzione della specifica causa, la formazione delle voragini puo’ richiedere piu’ o meno tempo. Tornando al caso di Samara, la zona e’ fortemente sfruttata e ricca di miniere che possono provocare fenomeni come quelli riportati.

Per completezza, vi dico che questo genere di fenomeni, ripeto completamente noti dal punto di vista scientifico e geologico, vengono monitorati continuamente nelle zone considerate piu’ sensibili. A tale scopo, viene utilizzata la telemetria laser, la livellazione del terreno ma anche, come visto in questo post:

Il sistema di posizionamento Galileo

la rivelazione continua GPS. Il nuovo sistema europeo Galileo, dovrebbe dunque offrire uno strumento ancora piu’ preciso anche per lo studio di questi fenomeni.

Per inciso, anche in Italia abbiamo fenomeni di subsidenza. Il caso piu’ importante e’ forse quello del delta del Po. Questa zona e’ ricca di giacimeti di gas naturale e per diverso tempo, almeno fino agli anni ’60, l’estrazione della risorsa e’ avvenuta senza una seria regolamentazione. Risultato di questo e’ un abbassamento del terremo anche fino a 3.5 metri. Proprio queste evidenze hanno portato ad interrompere l’attivita’ di estrazione che nel 1959 si attestava a circa 300 milioni di metri cubi estratti ogni anno.

Concludendo, diversi sinkhole si sono aperti nella citta’ russa di Samara. Questi fenomeni non sono assolutamente correlabili a fantasie complottiste, ma la loro spiegazione e’ nota dal punto di vista scientifico. In questo genere di fenomeni la conformazione del terreno, ma anche le precipitazioni annuali, possono creare svuotamenti sotterranei destinati, prima o poi, a cedere creando appunto le voragini che abbiamo visto.

 

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

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.

 

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

Moria di delfini nel Tirreno

15 Feb

In un post precedente, ci siamo occupati di quelle che apparentemente sembravano strane morie di massa di animali nel mondo. In particolare, abbiamo preso come esempio la sorte toccata ad alcuni uccelli:

Moria di uccelli nel mondo

Come visto, questo fenomeno, per quanto grave ed indotto dall’uomo, non nascondeva nulla di misterioso o di catastrofico. La quasi totalita’ delle morie di massa registrate, si sono avute nei giorni a cavallo della fine dell’anno, quando l’utilizzo di fuochi d’artificio per i festeggiamenti del nuovo anno, causano un notevole stress agli uccelli al punto da provocarne la morte.

Ora, tra Gennaio e Febbraio di quest’anno, anche qui in Italia si e’ avuta una strana moria, che, al solito, molti siti pseudoscientifici stanno cavalcando per la loro informazione deviata, non realista e assolutamente non interessata alle eventuali risposte scientifiche che potrebbero esserci a riguardo.

Nei primi mesi di quest’anno infatti, nel Tirreno, si e’ avuto un picco di ritrovamenti di delfini, per essere precisi Stenelle Striate, morti e spiaggiati. Parliamo di qualcosa come 33 esemplari ritrovati in questa condizione, rispetto al normali 4-5 che vengono ritrovati in media in un anno.

I punti di ritrovamento sono, come detto, nel Tirreno ed in particolare sulla costa che comprende Toscana, Lazio, Campania e Calabria.

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Come puo’ essere spiegato un tale picco di delfini morti in cosi’ pochi mesi? E’ possibile che ci sia qualcosa di misterioso sotto o che la natura si stia ribellando in qualche modo agli esseri viventi?

Cerchiamo di andare con ordine e capire al meglio quale potrebbe essere la spiegazione di questo fatto.

Ovviamente questa notizia non e’ sfuggita al ministero dell’ambiente, che si e’ subito attivato per cercare di raccogliere informazioni e tracciare un quadro piu’ chiaro. Come potete facilmente capire, la prima preoccupazione e’ quella di escludere cause antropiche come inquinamento e esercitazioni militari.

Dalle analisi del ministero, condotte attraverso la rete di monitoraggio istituita insieme ad alcune universita’ ed enti italiani, si e’ gia’ escluso categoricamente il fattore ambientale. Non sono infatti stati evidenziati rischi legati all’inquinamento, rilasci di petrolio, chiazze in mare di sostanze non riconosciute ma anche, ad esempio, il fattore pesca con i delfini che restano intrappolati in qualche nuovo particolare tipo di rete.

Dunque? Da cosa dipendono queste morti?

Molto probabilmente, la causa dei decessi e’ di tipo batteriologico. In 6 delfini infatti, sono state ritrovate tracce di Photobacterium Damselae. Questo agente patogeno e’ in grado di causare sindrome emolitica e lesioni ulcerative negli animali fino a portare alla morte stessa.

Ora, ovviamente, le indagini della rete di monitoraggio continuano per cercare di analizzare le carcasse di tutti gli animali e per determinare eventualmente la presenza del batterio anche negli altri corpi. Intanto, si cerca di analizzare le acque per isolare l’eventuale origine di questo batterio o anche la fioritura di qualche particolare alga nei nostri mari.

Solo per completezza, vi dico che questo batterio e’ molto frequente nei nostri mari e colpisce moltissimi tipi di pesce. Ad esempio, la sua presenza e’ molto rischiosa negli allevamenti ittici di spigole e orate dal momento che puo’ causare la morte e l’infezione di tantissimi esemplari in breve tempo. Proprio per questo motivo, soprattutto in questi contesti, sono stati sviluppati degli speciali vaccini che vengono dati alle specie di allevamento per salvaguardare il numero di esemplari.

In tutti i casi comunque, con buona probabilita’, l’origine della morte di questi animali e’ legata alla presenza di questa forma batteriologica. Inutile dire, anche questa volta, di quanto i vari siti che cercano di allarmare le persone prendendo come spunto notizie di questo tipo, dovrebbero cercare invece di occuparsi di inquinamento e magari risvegliare gli animi delle persone su tematiche in cui la mano dell’uomo e’ evidente e crea forti squilibri ambientali.

 

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 futuro verde comincia da Masdar

10 Feb

Solo qualche giorno fa, parlavamo delle tante promesse verdi fatte in campagna elettorale, che poi restano ovviamente solo promesse:

Elezioni, promesse verdi e protocollo di Kyoto

In particolare, abbiamo posto l’attenzione sul fatto che gli incentivi statali per l’installazione domestica di pannelli solari sono iniziative buone, ma assolutamente lontane da essere la soluzione ad ampio respiro, cioe’ per i prossimi 20-30 anni. Come visto nel post, sarebbe opportuno incentivare la ricerca sulle rinnovabili, in modo da poter trovare soluzioni ad efficienza maggiore e che garantiscano in futuro l’indipendenza della produzione energetica dal petrolio, dal carbone e dalle altre fonti fossili, tutte destinate ad esaurirsi in tempi brevi.

Detto questo, su suggerimento di un nostro lettore, vorrei parlarvi di un progetto che forse non tutti conoscono ma che riveste una grndissima importanza in questo settore, il progetto Masdar.

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Masdar e’ una futura cittadina che sorgera’ a pochi kilometri di Abu Dhabi negli Emirati Arabi Uniti ed ha la pretesa di essere la prima citta’ interamente ad impatto zero, cioe’ senza emissione di gas nocivi, interamente alimentata da sorgenti rinnovabili, senza produzione di rifiuti e senza spreco di acqua.

Se pensate che questo progetto sia impossibile, al momento Masdar e’ ancora un cantiere aperto, ma dovrebbe essere completata nel 2016, rispettando interamente i tempi pianificati per la costruzione.

Masdar occupera’ un’area di circa 6 Km^2 e potra’ ospitare 50000 residenti e 60000 lavoratori al giorno. Il prezzo complessivo del progetto e’ di 22 miliardi di dollari.

Come e’ possibile garantire queste caratteristiche? Circa l’80% dell’energia proviene ovviamente da impianti fotovoltaici. Pannelli sui tetti di ogni edificio ed integrati anche nei vetri, piu’ un grande impianto subito al di fuori di Masdar. La restante quota di energia viene invece da impianti eolici e geotermici.

Il 99% dei rifiuti sara’ reciclato o utilizzato negli impianti di compostaggio. Piu’ della meta’ dell’acqua consumata verra’ depurata e reinserita nel circuito di distribuzione. Inoltre, il progetto prevede la realizzazione di collettori per la pioggia, impianti di desalinizzazione e sistemi specifici realizzati per le acque grigie.

Dal punto di vista dei trasporti, capite bene che la citta’ e’ off-limits per le automobili tradizionali. A Masdar saranno in funzione circa 2500 navette elettriche che assicureranno percorsi a tutte le ore ed in tutte le zone della citta’.

Come dicevamo prima, ogni giorno saranno presenti in questa citta’ avveniristica circa 60000 lavoratori. Di che lavoratori si tratta? Il progetto Masdar nasce in collaborazione con moltissime multinazionali, ma anche con importanti universita’ e centri di ricerca del mondo. A Masdar sorgera’, ad esempio, una scuola di alta formazione specifica per le ricerche nel campo delle energie rinnovabili. Quest progetto sara’ curato e gestito in collaborazione con il MIT, il Massachusetts Institute of Technology. Oltre a questo, a Masdar saranno costruiti molti laboratori di ricerca completi di tutto, che consentiranno di avere, gia’ dall’inizio, circa 1500 aziende internazionali in citta’.

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A questo punto, facciamo una breve considerazione sul progetto Masdar. Siamo arrivati a discutere questo, partendo dalla campagna elettorale in Italia. Come abiamo gia’ detto, l’Italia e’ un paese estremamente ricco di energie rinnovabili, sia solare che eolico, eppure non facciamo tanta ricerca in questo settore, ma preferiamo dare incentivi statali per l’installazione del pannello sopra il nostro tetto, o continuiamo a comprare corrente dalla Francia che la produce subito dopo il confine con centrali nucleari. Non vi sembra un controsenso?

Ragioniamo invece sugli Emirati Arabi. Questo e’ il paese che domina il mondo dal punto di vista del petrolio. Nell’immaginario collettivo, gli abitanti degli Emirati Arabi sono sceicchi talmente ricchi che non sanno nemmeno cosa fare con i soldi. Niente di piu’ falso. E’ vero che si tratta di un paese ricchissimo, ma i signori del petrolio hanno capito prima di noi che questa risorsa e’ destinata a finire. Dunque? Come continuare a mantenere una forma di egemonia sul mondo intero? Semplice, bruciando le tappe e mettendo per primi le mani sulle rinnovabili. Masdar e’ un ottimo progetto, ma non pensate sia un punto di arrivo. Questa citta’ e’ un esperimento, ma la cosa piu’ importante non e’ assolutamnete costruire una cittadina di 6 Km^2 ad emissione zero, la parte piu’ importante del progetto e’ il Masdar Institute of Science and Technology, cioe’ l’accademia di alta formazione e ricerca creata con il MIT. Vi ricordo che questa istituzione sara’ completamente dedicata alla ricerca sulle rinnovabili e sullo studio di migliorie future da mettere in pratica. Un progetto del genere, sicuramente richiamera’ molti cervelli da tutto il mondo, creando il miglior ambiente per la ricerca in questo settore. Capite bene che in questo modo, si stanno gettando le basi per dominare in futuro la scena mondiale anche dal punto di vista delle rinnovabili.

Solo per concludere, l’altra grande potenza che sta sgomitando per controllare il mondo, come puo’ aver reagito? Se state pensando agli Stati Uniti, vi sbagliate di grosso, ovviamente mi riferisco alla Cina. Bene, proprio in questi anni stanno iniziando i lavori per la cotruzione della risposta cinese al progetto Masdar, si tratta del Tianjin Eco-City, un’altra citta’ dalle caratteristiche simili a Masdar ma che, stando a quanto riportano i cinesi, sara’ molto piu’ efficiente. Indipendentemente dal progetto ad efficienza migliore, credo che questi due paesi avranno molto da dire nei prossimi anni su questo settore.

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

Elezioni, promesse verdi e protocollo di Kyoto

6 Feb

Come tutti sanno, qui in Italia, siamo nel pieno della campagna elettorale per le elezioni politiche. Non passa un giorno senza che i nostri candidati premier promettano questo o quest’altro, facendo a gara tra loro a chi riesce a fare la “sparata”, perche’ in genere solo di questo si parla, piu’ grossa in TV o sui giornali.

Ovviamente, lungi da me fare un discorso politico su questo blog. La premessa fatta, e su questo credo che nessuno possa dire il contrario, e’ indipendente da destra, sinistra, centro, sopra e sotto.

Oggi pero’, leggendo il giornale, vedo una serie di notizie che mi hanno fatto riflettere. Tutti hanno cominciato a parlare di ambiente e si sono resi conto che nei programmi elettorali non poteva certo mancare anche la promessa su queste tematiche. In particolare, proprio oggi, ci sono state una serie di dichiarazioni riguardanti proprio la politica delle rinnovabili e lo sfruttamento o meno di determinate risorse italiane.

A cosa mi riferisco?

7252Cominciamo proprio dal discorso sfruttamento. Nel canale di Sicilia sta facendo molto discutere la scelta di installare piattaforme per l’estrazione petrolifera. Prima di tutto, su molte fonti si e’ iniziato a parlare di tecniche di fracking, di pericolo terremoti o anche della possibilita’ che attivita’ di questo tipo possano creare tsunami nei nostri mari.

Di fracking abbiamo parlato piu’ volte, ad esempio, in questi post:

Fratturazione idraulica

Una prova del fracking in Emilia?

Innalzamento dei pozzi in Emilia prima del sisma

Come sappiamo, queste tecniche sfruttano l’inserimento nel terreno di fluidi ad alta pressione i quali, mediante un azione corrosiva, riescono a facilitare l’estrazione di idrocarburi, ma principalmente di gas. Come visto nei post precedenti, questo genere di attivita’ ha veramente mostrato la possibilita’ di innescare terremoti di intensita’ molto lieve anche a distanza di alcni giorni dall’immisione dei fluidi nel sottosuolo. Ci tengo a sottolineare che stiamo parlando di lievi scosse, non esiste nessun caso al mondo, documentato, in cui il fracking abbia creato terremoti di magnitudo elevata.

Dell’utilizzo del fracking ne abbiamo parlato nel caso del terremoto dell’Emilia del 2012. Come visto, questa relazione era in realta’ completamente campata in aria e questa attivita’ assolutamente non documentata prima ancora che connessa con il terremoto.

Tornando al caso dello stretto di Sicilia, i timori principali vengono dal fatto che questa e’ una zona da sempre considerata a rischio terremoti, vista anche la presenza di strutture del terreno molto diversificate, in grado di provocare l’amplificazione delle onde sismiche, ma anche grazie alla presenza di linee di faglia proprio nello stretto.

Diciamo subito che l’estrazione del petrolio nello stretto non prevede assolutamente l’utilizzo del fracking e non c’e’ assolutamente nessun pericolo terremoto in queste attivita’.

Queste considerazioni rispondono da sole alle accuse mosse in questa direzione, anche se la cosa principale da valutare e’ in realta’ l’utilita’ di queste trivellazioni. La nostra penisola, e ovviamente i mari che la circondano, sono molto poveri di giacimenti di idrocarburi e lo stretto di Sicilia non e’ assolutamente da meno. Il problema principale non e’ nemmeno l’utilizzo del fracking o delle trivellazioni, ma semplicemente la poverta’ dei giacimenti che sarebbero in grado di fornire una quantita’ di petrolio assolutamente non elevata. Per darvi un’idea, se anche si estraesse di colpo tutto il petrolio presente nel giacimento, questo sarebbe sufficiente alla nostra nazione solo per 2-3 mesi. Dunque? Forse la spesa non vale l’impresa, come si dice dalle mie parti.

Parlando invece di rinnovabili, il discorso sarebbe leggermente piu’ complesso, se non altro per la grande diversificazione delle fonti sfruttabili, ognuna con le proprie caratteristiche e i propri limiti. Rimanendo sul punto di vista elettorale, oggi tutti si dicono convinti nel sostenere l’utilizzo delle rinnovabili , dimenticando pero’ di fare un discorso a lungo termine.

Le rinnovabili, quali Sole e vento in primis, sono ampiamente disponibili in Italia e, ad oggi, ancora poco sfruttate. Quello che pero’ i nostri politicanti dimenticano di considerare, come sempre avviene non solo su questo tema, e’ la prospettiva ad ampio respiro. Di anno in anno, gli incentivi per l’installazione, ad esempio, di un impianto fotovoltaico sono diminuiti e hanno raggiunto un minimo con il quinto conto energia del 2012. Ovviamente ancora oggi conviene installare un impianto domestico per l’autosostentamento, ma questo principalmente grazie alla riduzione del costo dei pannelli e al leggero incremento in termini di rendimento dell’impianto stesso.

Ho preso come esempio il caso solare perche’ e’ quello piu’ noto e piu’ comune nei discorsi abitativi privati. Questo esempio e’ importante per capire la prospettiva futura. Lo sfruttamento delle rinnovabili ora non potra’ essere lo stesso tra 20 o 30 anni. Se pensiamo che anno dopo anno, il consumo medio di energia elettrica aumenta nel mondo vertiginosamente, e’ impensabile dare corrente a tutti questi paesi semplicemente con dei pannelli sopra il tetto o con qualche pala nel mare. Quello che i nostri politicanti dovrebbero capire e’ che investire nelle rinnovabili significa investire nella ricerca in questo settore. Per darvi qualche esempio, in campo solare vi sono molte soluzioni futuribili su cui si sta lavorando: solare termodinamico, ricerca su nuovi materiali, specchi, nanopraticelle, ecc. Tutte soluzioni che potrebbero incrementare la produzione di corrente elettrica per superficie occupata.

Abbandonando un attimo il discorso rinnovabili, si dovrebbe investire, ad esempio, nel campo della fusione nucleare. Questo settore e’ assolutamente appetibile e riesce a mettere d’accordo praticamente tutti: pro e contro nucleare, ambientalisti e imprenditori. La fusione nucleare consentirebbe di ottenere energia molto facilmente, con impianti puliti, senza emissioni e senza scorie radioattive. Cosa si potrebbe desiderare di meglio? Ovviamente siamo ancora lontani, ad oggi, dal pensare una centrale civile per la produzione di corrente che funzioni a fusione, ma per poter arrivare a questo e’ necessario investire in questo settore.

Concludendo questa parte, e’ inutile parlare di green economy se non si parla di investire nella ricerca, sia essa scientifica o tecnologica. Quando sentiamo dire che la scienza puo’ aiutarci a vivere meglio, stiamo parlando di questo, cioe’ di soluzioni in grado di farci vivere meglio, in un ambiente meno inquinato e non sfruttando come virus le risorse del nostro pianeta attaccandole fino all’ultima goccia.

Prima di chiudere, vorrei uscire un secondo dai nostri confini ma sempre rimanendo in tema ambientale. Proprio di questi giorni e’ la notizia che gli Stati Uniti hanno finalmente deciso di sottoscrivere il protocollo di Kyoto. Come sapete, in questo trattato gli stati si sono ripromessi di ridurre notevolmente l’emissione di gas serra nell’ambiente mediante una migliore politica ambientale ed industriale. Pensate che gli USA per anni hanno rifiutato di sottoscrivere il trattato anche se da soli producono circa il 36% dei gas serra a livello mondiale. Questo potrebbe forse essere un primo vero passo in avanti nelle politiche green degli Stati Uniti.

In questa breve discussione, abbiamo dunque cercato di analizzare il punto di vista scientifico nella produzione di energia da fonti rinnovabili. Anche in questo settore, la vera prospettiva futura e’ quella di un investimento reale nella ricerca al fine di poter migliorare la tipologia e la qualita’ delle fonti rinnovabili (e non) utilizzate. Questo messaggio e’ estremamente importante ed e’ quello che i futuri governanti, di qualsiasi colore, dovrebbero sempre tenere a mente.

 

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

 

 

Onde di schiuma nel Queensland

29 Gen

Ogni tanto ci piace tornare a parlare di fenomeni naturali molto strani che avvengono nel mondo, e che spesso offrono spunti molto appetibili per tanti siti catastrofisti o complottisti.

Questa volta, vorrei parlare di un fenomeno molto particolare avvenuto in Australia, e precisamente nel Queensland, dove un’enorme quantita’ di schiuma e’ arrivata dal mare invadendo completamente la citta’ di Mooloolaba. Per darvi un’idea della portata del fenomeno, vi mostro una foto trovata su web:

La schiuma che ha invaso l'Australia negli ultimi giorni

La schiuma che ha invaso l’Australia negli ultimi giorni

Intere zone della citta’ sono state invase da milioni di metri cubi di una densa schiuma che ha causato anche non pochi danni alla circolazione e alla sicurezza delle persone.

Come potete facilmente immaginare, su molti siti si e’ preso spunto da questo accaduto per tornare a parlare di fine del mondo o anche di un fenomeno causato dalle scie chimiche, da Haarp o da qualche altro marchingegno che la scienza starebbe sperimentando per avvelenarci.

Solo per completezza, vi dico subito che sulle decine di siti che ho visto, nessuno di questi riportava la causa di questo strano fenomeno, escluse ovviamente le solite ipotesi dette prima, ma solo la solita frase “gli esperti brancolano nel buio” sottolineando che fenomeni di questo tipo sono del tutto nuovi e mai verificati.

Cerchiamo dunque di fare chiarezza e di capire meglio.

Informazione nota, e piu’ o meno riportata da tutti i siti, e’ che solo pochi giorni prima, nelle stesse zone, era passato l’uragano Oswald. Questo potrebbe essere un buon inizio di discussione, ma personalmente non lo vedrei come l’unica causa di questo fenomeno ambietnale. Per quanto l’uragano possa aver causato forti venti, e questi agitato le acque della costa, non credo che centrifugando l’acqua del mare riuscirete mai ad ottenere una schiuma cosi’ compatta.

Dimenticavo, vorrei aggiungere anche un’altra foto da discutere insieme:

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Come vedete e’ solo un’altra immagine in cui si vede la stessa schiuma che invade le strade della citta’. C’e’ solo una differenza fondamentale che ho omesso appositamente di dire, questa seconda foto non e’ stata scattata nel Queensland pochi giorni fa, ma nel 2011 a Blackpool in Inghilterra. Per dirla tutta, questo fenomeno si ripete in Inghilterra circa una volta all’anno.

Dunque? Questa rapida considerazione, ci consente subito di smentire categoricamente l’affermazione che fenomeni di questo tipo non si sarebbero mai verificati in passato.

Per quanto riguarda invece la causa el fenomeno, vi racconto l’evoluzione delle considerazioni scientifiche avvenute per i fenomeni inglesi.

Per prima cosa, si parlo’ di una schiuma prodotta dalla decomposizione di un’alga. La cosa che pero’ non convinse da subito fu che non erano conosciute alghe in grado di provocare fenomeni cosi intensi durante la loro decomposizione. Inoltre, a parte un leggero grado di oleosita’, la sciuma non presentava odori particolari. Anche le analisi fatte dagli esperti, non hanno mostrato in nessun caso alcun grado di tossicita’ della schiuma, e questo e’ vero sia per il caso inglese che per quello australiano.

Cerchiamo di ragionare un attimo sull’ipotesi alga. Come detto, in Inghilterra questo e’ un fenomeno che avviene con una certa ricorrenza, ma in australia non si era mai verificato prima. Se la schiuma fosse provocata da un alga, allora sarebbe da chiedersi che cosa avrebbe spinto questa particolare alga ad invadere una zona di mare in cui non era presente prima. Capite bene che se questa ipotesi fosse verificata, allora si dovrebbe aprire una discussione ben piu’ grande sulla modificazione del clima, sulla variazione delle correnti marine o anche sull’inquinamento di zone di mare sempre maggiori.

Premesso che tutti questi problemi esistono indipendentemente dalle alghe o meno, la schiuma non e’ assolutamente prodotta dalla decomposizione di questi organismi.

La vera causa e’ da ricercarsi nei solventi utilizzati dalle petroliere e dalle piattaforme petrolifere per pulire le cisterne. Questa operazione viene in genere fatta leggermente a largo utilizzando solventi chimici non dannosi per l’ambiente. In particolare, questi solventi sono piu’ leggeri dell’acqua marina, per cui formano un sottile strato superficiale che viene poi naturalmente disperso dalle correnti. Solo per chiarezza, ci stiamo riferendo ad operazioni consentite e che utilizzano solventi completamente biodegradabili e assolutamente non nocivi per l’ambiente marino.

Ora, se per qualche motivo, la zona in cui si forma questo strato di solventi e’ interessata da un forte vento, il rimescolamento delle acque puo’ portare alla formazione di questa notevole e persistente schiuma. Questa spiegazione bene si sposa sia agli eventi inglesi che al caso australiano. Nel primo caso, le coste in questione sono da sempre interessate da un forte vento proveniente dal mare verso la costa, mentre in Australia, come detto prima, nei giorni precedenti, l’uragano Oswald aveva provocato fortissimi venti in tutta la zona.

Questa e’ la vera causa della formazione della schiuma che abbiamo visto. Come anticipato, e come confermato dalle analisi chimiche-batteriologiche effettuate, la schiuma e’ assolutamente non tossica cosi’ come i solventi che la provocano.

Concludendo, siamo in presenza di un fenomeno non del tutto naturale perche’ causato in parte dall’uomo, ma assolutamente non pericoloso e non dannoso. Inutile quindi sottolineare la totale estraneita’ di questi avvenimenti con le solite ipotesi complottiste tanto care a molte persone.

 

 

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 prova del fracking in Emilia?

8 Lug

Come abbiamo visto in questo articolo:

Ancora terremoti in Emilia?

un video caricato su web anuncia per il periodo tra il 13 ed il 16 Luglio 2012, una nuova forte scossa. Come dimostrato, questo video e’ un falso.

Sempre secondo questa fonte, la causa del nuovo sisma, cosi’ come dei precedenti registrati nella stessa zona, sarebbe da ricercarsi nell’utilizzo del fracking per lo sfruttamento dei pozzi petroliferi.

Come visto in questo articolo:

Fratturazione idraulica

l’utilizzo di queste tecniche nella pianura padana e’ stato smentito da moltissime fonti istituzionali, scientifiche e anche dalle compagnie impegnate nella trivellazione.

Nonostante queste evidenze, in rete continuano a moltiplicarsi e crescere i gruppi convinti che i terremoti in Emilia sarebbero stati provocati dall’uomo. Su alcuni siti si fanno anche ipotesi azzardate su evidenze e prove lasciate nella zona dall’immissione di fluidi nel sottosuolo.

Tra queste merita di essere vista in dettaglio, un’anomalia del terreno, secondo alcuni, evidenza dell’utilizzo del fracking.

In questa foto viene evidenziato un particolare del terreno in prossimita’ dell’epicentro dei precedenti sismi:

Foto del terreno scattata a Mirandola vicino all’epicentro di un precedente sisma

La foto, scattata in prossimita’ di Mirandola, mostra il terreno con una forma compatibile ad un’esplosione e con una evidente fuoriuscita di sabbia. Secondo alcuni, questa esplosione sotterranea sarebbe proprio una conseguenza dell’immissione di fluidi ad alta pressione del sottosuolo.

In realta’, anche se il fenomeno puo’ apparire strano, e’ del tutto noto in geologia ed e’ conosciuto come “vulcanelli”. Quando un terreno completamente saturo viene sottoposto a particolari sollecitazioni, come ad esempio i terremoti, si ha una risalita di acqua sul terreno con la formazione di strutture come questa riportata in foto. I vulcanelli di sabbia, quest’ultima creata dalla liquefazione del terreno, si presentano proprio disposti lungo una linea continua a volte anche lunga centinaia di metri.

Dopo un terremoto di forte intensita’, non sempre il fenomeno dei vulcanelli e’ visibile. Puo’ infatti accadere che il terreno sia ricoperto di asfalto o di vegetazione alta, tutti casi in cui i vlcanelli non sono visibili.

Esistono tantissime foto, ma anche disegni realizzati a partire dal ‘600, che riportano la formazione dei vulcanelli di sabbia in terreni a coltivazione bassa (come quello in foto). Restando in Italia, anche nel terremoto del Friuli del 1976 si osservo’ la formazione di queste strutture, come e’ possibile osservare in questa foto dell’epoca:

Formazione di vulcanelli in Friuli dopo il terremoto del 1976.

Ovviamente nel 1976 la tecnica del fracking non esisteva assolutamente!

Assumere questa come prova dell’utilizzo del fracking in Emilia non e’ dunque corretto. Riassumendo, i vulcanelli di sabbia sono un fenomeno noto in geologia, e sono un “effetto” del terremoto, non un’evidenza della “causa” come vorrebbero farci credere.

Cosa dobbiamo veramente aspettarci su questo 2012? In realta’, lo studio di questi fenomeni non e’ limitato solo a quest’anno, ma rappresenta un argomento molto importante da capire e sempre valido per districarci in questa giungla di ipotesi e teorie, molte delle quali sbagliate. Per fare finalmente chiarezza su questi fenomeni, non perdete in libreria Psicosi 2012. Le risposte della scienza.