Tag Archives: soluzione

Meduse: belle e pericolose

5 Set

Ormai siamo alla fine della stagione estiva, anche se le temperature alte ci consentono, per i piu’ fortunati che non sono al lavoro, di andare ancora al mare e di rinfrescarci con un bagno. Molto spesso pero’, questi nostri programmi vengono smentiti perche’ c’e’ la possibilita’ di trovarsi di fronte un mare popolato da banchi di meduse. Come sappiamo bene, onde evitare spiacevoli conseguenze, in questi casi e’ sconsigliato fare il bagno. Ovviamente, qualcuno potrebbe obiettare dicendo che a volte si trovano singole meduse che si lasciano trasportare dalle onde, piuttosto che decine di animali.

Su suggerimento di una nostra cara lettrice, credo sia interessante parlare un attimo di questi, a mio avviso, splendidi animali. Perche’ dico splendidi? A parte il fastidio nel non poter fare il bagno o il dolore di un contatto, si tratta di animali estremamente affascinanti, con un andamento elegante trasportato dalle onde e, molto spesso, con colorazioni e riflessi che si lasciano ammirare.

Come sappiamo, esistono, soprattutto in Australia ed in alcune zone della California, meduse killer il cui contatto puo’ portare addirittura alla morte per arresto cardiaco o per crisi respiratoria. Le specie nostrane non sono assolutamente letali anche se, soprattutto durante il periodo estivo, i pronto soccorso degli ospedali si riempiono di persone che hanno avuto la sfortuna di scontrarsi con questi animali.

Nel mediterraneo, come avrete sicuramente sentito, il numero di meduse sta crescendo molto. Fate attenzione, in realta’, questa mia affermazione non e’ esattamente corretta. Quello che sta aumentando e’ la presenza vicino alla riva di questi animali. Alcune volte, si giustifica questo fenomeno dicendo che la loro presenza e’ sinonimo di pulizia delle acque.

Ovviamente, e’ vero che le meduse prediligono le acque pulite, ma la loro presenza non e’ sintomatica di una pulizia del tratto di mare. L’aumento di questi animali a riva non e’ compreso del tutto, anzi esistono tre ipotesi possibili formulate in biologia. La prima e’ che esistano dei cicli naturali per cui, con periodi di 10-12 anni, le meduse scelgono di riprodursi vicino alal riva piuttosto che in acque piu’ profonde. Questa ipotesi, anche se sostenuta da alcuni esperti, non trova dimostrazioni oggettive.

L’altra ipotesi possibile e’ invece da ricercarsi nell’aumento della temperatura dei mari. Cosa comporta questo? Una temperatura maggiore, ovviamente parliamo di percentuali, favorisce il proliferare del plancton, cibo delle meduse. In tal senso, una maggiore temperatura, soprattutto nella zona costiera, richiamerebbe piu’ meduse verso riva.

L’ultima ipotesi e’ invece, al contrario di quanto pensato normalmente, da ricercarsi nell’inquinamento dei mari, proprio in zona costiera. Molto spesso, acque provenienti da campi coltivati vengono riversate senza trattamento a riva. Queste acque possono essere ricche di fertilizzanti utilizzati in agricoltura che, ovviamente, fanno il loro compito anche in mare, favorendo, anche in questo caso, il proliferare del plancton.

Una combinazione di queste ultime due ipotesi e’ quella maggiormente citata per giustificare l’aumento delle meduse osservato negli ultimi anni, anche nel Mediterraneo.

Detto questo, parliamo un secondo dell’anatomia delle meduse. Come sappiamo bene, si tratta di organismi molto antichi e molto semplici. Il 98% del loro corpo e’ composto di acqua. Dal punto di vista morfologico, le meduse hanno una parte superiore detta “ombrello”, divisa, con funzione diverse, in superiore e inferiore, e dei tentacoli, detti manico. Proprio questi ultimi sono ricchi di cellule dette cnidociti in grado di iniettare per contatto una sorta di veleno. Questo meccanismo e’ utilizzato sia per scopi di offesa che di difesa.

Da cosa e’ composto il veleno?

Si tratta di una sostanza gelatinosa composta da tre proteine: una ad effetto paralizzante, una con effetto infiammatorio e una neurotossica. Data questa sinergia capite bene, ad esempio, la funzione del liquido urticante durante la cattura di una preda.

Bene, proprio la presenza di questo liquido urticante e’ quello che ci fa evitare di fare il bagno in presenza di meduse o che, quasi tutti, conoscono direttamente per i suoi effetti. Fate attenzione, come detto prima, solo i tentacoli sono in grado di iniettare il liquido urticante. Detto questo, non si ha nessuna conseguenza toccando la medusa nella parte dell’ombrello.

Per poter capire quanto sia urticante questo veleno, dobbiamo pero’ considerare quali sono le tipologie di meduse piu’ presenti nei nostri mari. Come sapete, la famiglia delle meduse, vanta migliaia di specie, con caratteristiche morfologiche estremamente diverse.

Per quanto riguarda il Mediterraneo, la specie piu’ presente e’ la cosiddetta Pelagia nocticula:

Medusa Pelagia Nocticula

Medusa Pelagia Nocticula

Come vedete dalla foto, questa medusa ha una struttura trasparente con riflessi violacei e lunghi tentacoli. Il liquido di questa specie e’ molto urticante e la pericolosita’ di questo animale e’ data dal fatto che molto spesso si presenta in branchi di molte centinaia. La dimensione dell’ombrello puo’ arrivare anche a 10-15 cm di diametro. Caratteristiche che rende ancora piu’ affascinante questa medusa e’ la sua fosforescenza notturna che la rende particolarmente visibile.

Altra specie urticante e presente nel Mediterraneo e’ la Cotylorhiza tuberculata:

Medusa Cotylorhiza tuberculata

Medusa Cotylorhiza tuberculata

Come vedete dalla foto, questa tipologia e’ facilmente riconoscibile per via dei tentacoli che finiscono in una sorta di dischetti. Molto spesso elementi di questa specie si trovano isolati.

L’ultima specie diffusa nel Mediterraneo e’ la Rhizostoma pulmo:

Medusa Rhizostoma pulmo

Medusa Rhizostoma pulmo

In questo caso, le dimensioni dell’ombrello possono raggiungere anche i 60 cm di diametro, ma il veleno di questo animale e’ non dannoso per l’uomo. Fate attenzione, dire non dannoso significa che il suo effetto urticante e’ estremamente blando, ma non nullo. Evitate, in caso di incontro, si abbracciare questa medusa.

Detto questo, la domanda che spesso viene fuori e’: cosa fare in caso di contatto?

Come molti di noi sanno per esperienza personale, incontri ravvicinati con le meduse possono essere davvero molto dolorosi. Come spesso avviene, la maggior parte dei rimedi tramandati o conosciuti per lenire il dolore sono in realta’ frutto di false convinzioni e, in alcuni casi, possono anche peggiorare la situazione. Inutile dire che in caso di urto con i tentacoli si deve raggiungere la riva, autonomamente o con l’aiuto di altri bagnanti.

Il rimedio piu’ noto in questi casi e’ quello di ricorrere a sabbia bollente, pietre calde, urina, ammoniaca, ecc. Tutti questi rimedi sono inutili. Perche’? Per poter lenire il dolore e’ necessario interrompere il rilascio di neurotossine. Per fare questo servirebbero temperature di 50 gradi, difficilmente ottenibili con una pietra o con la sabbia. Stessa cosa vale per l’ammoniaca, e dunque per l’urina. Utilizzare queste sostanze non fa altro che peggiorare l’infiammazione locale della pelle. Come sapete, il punto della lesione diviene piu’ sensibile alal radiazione solare il che puo’ creare macchie sul corpo. L’utilizzo dell’ammoniaca, o, come fatto in alcuni casi, dell’aceto, peggiora solo questo eritema.

Cosa si deve fare?

Per prima cosa, sciaquare la parte con acqua di mare. Questa soluzione, al contrario dell’acqua dolce, aiuta a diluire la neurotossina non ancora penetrata e a disinfettare la parte. A questo punto, controllate che non vi siano frammenti di tentacolo rimasti attaccati. In caso contrario, basta utilizzare una tesserina rigida, bancomat, patente, ecc., per eliminarli. Mettere creme al cortisone per lenire il dolore e’ completamente inutile. Il picco di infiammazione si ha fino a 20 minuti dal contatto. Creme di questo tipo cominciano a fare effetto dopo 30 minuti, cioe’ quando il dolore sarebbe diminuito naturalmente.

Il rimedio migliore da utilizzare in caso di contatto con una medusa e’ un gel al cloruro di alluminio. Questi prodotti sono ancora poco diffusi in Italia, anche se e’ possibile farli preparare come soluzioni galeniche. La concentrazione da richiedere e’ intorno al 4-5%. Cosa fa il cloruro di alluminio? Si tratta di un gel astringente che dunque impedisce alle neurotossine di entrare in circolo. Questa soluzione e’ anche molto utile dopo le punture di zanzara, in quanto riduce notevolmente il prurito.

Ultima importante cosa. Per evitare spiacevoli incontri o giornate sulla sabbia per acqua infestata da meduse, potrebbe essere utile consultare un cosiddetto “meteo meduse”. Si tratta di servizi basati sulla segnalazione di privati e addetti ai lavori che, giorno per giorno, preparano cartine contenenti la presenza o meno di meduse in zone specifiche. Un esempio di questo servizio e’ offerto anche dalla rivista focus a questo indirizzo:

Focus, meteo meduse

 

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!

 

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

Nuovo materiale

26 Lug

Ogni tanto e’ interessante parlare di materiali del futuro, prima di tutto per capire dove la ricerca ci sta portando e quali futuri benefici si potranno avere sintetizzando nuove sostanze. Gia’ in passato, avevamo parlato di questi argomenti:

Uno sguardo ai materiali del futuro

Allo stesso modo, uno degli aspetti che da sempre solletica l’interesse delle persone verso la ricerca e’ l’assoluta casualita’ di alcune scoperte. Pensare a grandi rivoluzioni scoperte per caso, senza volerlo, e’ un aspetto attraente della ricerca.

In questo articolo, vorrei unire questi due aspetti, parlando della scoperta di un nuovo minerale, la Upsalite.

Cosa sarebbe?

Si tratta di un materiale sintetizzato da alcuni ricercatori dell’Universita’ di Uppsala in Svezia, dotato di una struttura amorfa e composto da un carbonato di magnesio.

Perche’ si parla di scoperta casuale?

Immagini al microscopio elettronico SEM e TEM della Upsalite

Immagini al microscopio elettronico SEM e TEM della Upsalite

Fino a poco tempo fa, si pensava che i carbonati di magnesio non potessero essere prodotti con processi a bassa temperatura, questo unito alla notevole difficolta’ di sintetizzazione di strutture amorfe disidratate, cioe’ nelle quali le molecole di acqua sono state strappate dalla struttura.

Nell’Universita’ di Uppsala, esiste un gruppo di ricerca che si occupa di questi aspetti. Un venerdi pomeriggio, dopo aver modificato i parametri di sintesi dei precedenti tentativi, tutti andati male, i ricercatori hanno lasciato il laboratorio dimenticando il materiale nella cella di reazione. Al loro ritorno il lunedi mattina, si sono trovati un materiale rigido, di nuova sintesi, appunto la Upsalite.

Anche se alcuni giornali hanno parlato solo oggi di questa scoperta, la storia raccontata risale al 2011. Solo in questi giorni pero’, dopo due anni di prove e analisi per perfezionare ia procedura, i ricercatori hanno pubblicato un articolo specifico sul nuovo  materiale. Ecco il sito dove potete leggere l’articolo:

Upsalite

Cosa ha di tanto importante la Upsalite?

Come e’ facile pensare, oltre all’aspetto puramente chimico-fisico della realizzazione di un materiale di questo tipo, l’importanza di una scoperta del genere si valuta in base alle possibili applicazioni del nuovo materiale. La Upsalite ha moltissime applicazioni nei campi piu’ diversi.

Dal punto di vista fisico, e’ formata da una struttura amorfa nanometrica, che gli consente di stabilire un nuovo record per la superficie utile al cm^2. Mi spiego meglio, in molti processi, quella che conta e’ la superficie di contatto tra i materiali. Avere una grande superficie di contatto, consente di poter velocizzare i fenomeni per cui il materiale e’ concepito. Bene, la Upsalite ha una superficie utile di ben 800 m^2 per grammo . Inoltre, il materiale appare poroso con notevoli interstizi vuoti e dal diametro dell’ordine dei 10 nanometri.

Come anticipato, queste caratteristiche rendono la Upsalite utilizzabile in moltissimi campi.

Prima di tutto, la struttura stessa rende il materiale in grado di assorbire notevoli quantita’ di acqua, dunque di ridurre velocemente l’umidita’ con un campione relativamente piccolo. In questo caso, si parla soprattutto di applicazioni industriali nella produzione di deumidificatori, ma anche nella realizzazione di apparecchiature da laboratorio.

Inoltre, la capacita’ di assorbire acqua potrebbe essere sfruttata in tutte quelle applicazioni in cui questa sostanza puo’ arrecare danni. Pensate, ad esempio, ai dispositivi elettronici, alla conservazione dei cibi e dei farmaci, ai magazzini in generale, ecc. Applicazioni oggi riservate, tra le altre cose, ai sacchettini di deumidificante di silica.

Sfruttando invece la struttura porosa, si potrebbe pensare di utilizzare la Upsalite per assorbire inquinanti o sostanze diffuse nell’ambiente. A livello domestico, la Upsalite potrebbe essere sfruttata per eliminare i cattivi odori, applicazione possibile e richiesta anche a livello industriale. Parlando di “odori” non possiamo certo prescindere da inquinanti dispersi in aria. Realizzando attraverso questo materiale filtri appositamente studiati, questa soluzione potrebbe essere sfruttata anche a livello di acque, sia marine che reflue, sfruttando appunto le caratteristiche della Upsalite.

Dal punto di vista ambientale, l’applicazione piu’ importante, potrebbe essere proprio quella per la rimozione di inquinanti in mare. Pensate, ad esempio, ad un carico di petrolio disperso in acqua e catturato spargendo Upsalite sulla superficie.

Essendo stata scoperta in Svezia, nell’articolo stesso non poteva mancare una possibile applicazione per sfruttare la Upsalite eliminando l’acqua, o meglio l’umidita’, dai campi da Hockey.

Concludendo, a volte, scoperte interessanti arrivano in modo del tutto fortuito e non premeditato. Questo e’ il caso della scoperta della Upsalite, un materiale di nuova sintesi che presenta una struttura nanoporosa e la piu’ grande superficie al grammo mai osservata. Queste caratteristische rendono la Upsalite sfruttabile in molti settori e con risvolti davvero notevoli 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.

I segreti delle ragnatele

21 Lug

In questi giorni per ben due volte ho sentito parlare di ragnatele, sentendo queste opere utilizzate come metafore. Proprio da qui, mi e’ venuta la curiosita’ di scrivere un articolo specifico su questo argomento, noto a tutti nel senso stretto del termine, ma forse non troppo specificatamente dal punto di vista ingegneristico.

Come e’ noto, le ragnatele vengono create per lo scopo principale di procurare cibo. Gli insetti restano infatti intrappolati sulle tele fornendo ottimi spuntini ai ragni. Oltre a questa funzione vitale, solo pochi giorni fa avevamo parlato di un altro fenomeno:

Quando gli angeli perdono i capelli

Come visto, le ragnatele possono essere utilizzate anche per le migrazioni dei ragni, che si lasciano trasportare insieme alle loro tele dal vento, riusciendo a percorrere anche tratti molto lunghi senza fatica.

images

Da cosa sono composte le ragnatele?

Biologicamente, la seta viene prodotta da speciali ghiandole dette filiere. Il filo e’ ricco di catene di aminoacidi tra cui glicina, serina e alanina la cui composizione puo’ leggermente variare in base alla specie. All’interno delle filiere, la seta e’ ovviamente in forma liquida e solidifica non appena fuoriesce dal ragno.

Per essere precisi, ci sono due tipologie di seta che vengono utilizzate per preparare una tela. La prima e’ appicicosa e serve per intrappolare gli insetti. Se vogliamo, questa offre solo il materiale di cattura. Ben piu’ interessante e’ la cosiddetta seta dragline, che costituisce invece l’elemento strutturale della ragnatela.

Come viene costruita la ragnatela?

Ovviamente, in base al punto in cui si deve operare, ci saranno procedure leggermente diverse. Come sappiamo bene, ci sono ragnatele angolari, orizzontali, verticali, ecc. In tutte queste strutture, troviamo pero’ fili radiali e fili circolari, con funzioni diverse. I punti piu’ importanti della tela stessa, sono ovviamente quelli di ancoraggio dei fili alla superficie.

Le ragnatele sono da sempre sudiate nel campo dei materiali proprio grazie alle loro stupefacenti caratteristiche di resistenza. Come anticipato, la prima proprieta’ fondamentale e’ da ricercarsi proprio nella dragline. Per darvi un’idea, il carico di rottura di questa seta, cioe’ la pressione da esercitare per spezzare un filo, e’ paragonabile a quella dei migliori acciai sul mercato. Se pensiamo che pero’ questo materiale ‘e molto meno denso dell’acciaio, abbiamo dei carichi di rottura normalizzati alla densita’ che rendono la dragline fino a 5 volte piu’ resistente dell’acciaio. Proprio questa straordinaria proprieta’ ha richiamato molti studi sulle ragnatele appunto per imitare la natura nella ricerca di materiali sempre piu’ resistenti o in grado di resistere a carichi elevati.

Come e’ noto, ingegneristicamente, per costruire una struttura con determinate qualita’ non basta utilizzare materiali specifici, anche la struttura stessa deve essere studiata per lo scopo. Cosa significa questo? Anche la costruzione delle ragnatele avviene con criteri specifici e che rendono queste opere straordinarie.

Come evidenziato da studi e simulazioni nanometriche fatte, una tela di ragno ha la capacita’ di essere perturbata non linearmente con un carico. Questo comportamento e’ opposto a quello che normalmente avviene in natura. Facciamo un esempio per capire meglio. Se abbiamo un problema ad un ginocchio, possiamo ugualmente camminare ma con il rischio che, a causa del precario equilibrio, anche la colonna vertebrale possa subire danni. La ragnatela si comporta invece in modo opposto. Se, per qualche motivo, una parte di tela si rompe o cede, la struttura e’ realizzata in modo da non compromettere la funzionalita’ del complesso. Poiche’ la produzione di seta e’ un processo molto dispendioso per il ragno, questo comportamento consente di poter recuperare la tela senza dover ricominciare da capo.

Inoltre, la seta gode di ottime proprieta’ elastiche. Proprio questa caratteristica fa si che dopo la cattura di un insetto, la struttura entri in vibrazione facendo capire al ragno che la cena e’ pronta.

Come anticipato, le ragnatele sono da sempre studiate dagli esperti non solo per carpire i segreti della materia prima utilizzata ma anche per emulare la struttura per l’ottimizzazione dei punti di ancoraggo di ponti sospesi, sopraelevate, ecc. Come osservato innumerevoli volte, una tela di ragno e’ in grado di resistere addirittura alla violenza di un uragano.

Concludendo, le ragnatele sono assolutamente uno spettacolo di natura. Osservare questi manufatti ci consente di capire molte cose sia dal punto di vista chimico sia per le caratteristiche ingegneristiche delle strutture e delle tele utilizzate. Come visto, le ragnatele presentano doti meccaniche molto migliori di quelle dei materiali attualmente utilizzati nelle costruzioni. Sicuramente, osservare la natura ci puo’ consentire di comprendere al meglio le soluzioni utilizzate da specie animali, ben piu’ antiche dei nostri attuali edifici.

 

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

 

Risparmiare con la lavatrice

15 Lug

Diverse volte ci siamo occupati di risparmio energetico domestico, analizzando prima di tutto i consumi dei nostri elettrodomestici quando vengono lasciati in standby:

Il led rosso dello stadby …

ma soprattutto spiegando e valutando il contributo ai consumi dei singoli elettrodomestici che abbiamo in casa:

Elettrodomestici e bolletta

In questo post, su suggerimento di una nostra lettrice, vorrei tornare a parlare della lavatrice. In particolare, mi e’ stato chiesto di spiegare come funzionano i cosiddetti “foglietti acchiappacolore”.

Sapete a cosa mi riferisco?

Chiunque abbia mai fatto una lavatrice sa bene che la prima cosa da fare e’ separare i panni bianchi da quelli colorati che potrebbero potenzialmente stingere. Come sappiamo bene, in caso contrario potremmo tirare fuori dall’oblo’ dei panni che prima erano bianchi ed ora sono di un bel rosato.

Fare questa distinzione, comporta pero’ un maggior tempo per accumulare un carico in grado di riempire la lavatrice. Molto spesso, per esigenze di lavaggio, si tende dunque a far partire la lavatrice non proprio a pieno carico. Torneremo successivamente su questo punto.

Detto questo, avere la possibilita’ di mescolare tutti i panni insieme comporta sicuramente una facilita’ di lavaggio. A tal proposito, sono stati appunto proposti questi foglietti acchiappacolore.

Come funzionano?

Anche se i costituenti fondamentali sono segreti e brevettati da una ditta irlandese, il meccanismo alla base sfrutta la differenza di carica tra colore e foglietto. Mi spiego meglio. I coloranti tessili piu’ utilizzati hanno carica negativa. Inserendo nella lavatrice un foglietto carico positivo, la differenza di carica elettrica fa attaccare il colore solo al foglietto come se fosse una calamita.

A differenza di quanto si legge su alcuni siti, il foglietto e’ del tutto riciclabile e puo’ essere tranquillamente buttato insieme ai rifiuti cartacei nella raccolta differenziata.

Funzionano davvero questo foglietti?

Su questo punto, le opinioni in rete non sono molto concordi. C’e’ chi dichiara l’assoluta inutilita’ del metodo e chi ne elogia le caratteristiche. Quello che purtroppo sfugge a molti e’ che la lavatrice va comunque caricata con un certo criterio. Qualora fossero presenti capi che stingono molto, puo’ essere necessario inserire piu’ di un foglietto.

Sicuramente, il punto a sfavore di questa soluzione e’ la non economicita’ dei foglietti. Qualche tempo fa, avevamo pero’ affrontato il discorso dei detersivi biologici fatti in casa:

Detersivi Ecologici

Bene, esiste gia’ un metodo per preparare ache i foglietti in casa. Per fare questo, basta prendere dei panni di cotone, un barattolo di vetro e della soda per bucato. Mettete nel vasetto un po’ di acqua calda e sciogliete all’interno la soda. A questo punto, immergete il panno di cotone per alcuni minuti fino a quando non sara’ pregno d’acqua. Fate asciugare all’aria il quadrato di stoffa e il vostro foglietto domestico e’ pronto. Essendo basato su prodotti naturali, l’efficacia di questa soluzione a parita’ di superficie e’ leggermente inferiore a quella dei foglietti commerciali. Visto il risparmio pero’, potete anche pensare di mettere piu’ di un foglietto nel bucato.

Ora pero’, onde pensare che questo sia divenuto un blog di soluzioni domestiche, torniamo al discorso sui consumi energetici. Come detto, il problema di dover accumulare la quantita’ corretta di abiti da lavare, spinge in alcuni casi a far partire la lavatrice non a pieno carico.

Nei modelli non troppo vecchi, e’ presente il tasto mezzo carico, che ci consente di far partire la lavatrice in modo ottimale anche con la meta’ del carico massimo. Quello che non tutti sanno, e’ che questa soluzione non consente assolutamente di spendere meta’ dell’energia ne tantomeno dell’acqua.

Mi spiego meglio.

Per capire il discorso, vi riporto il link di una nota casa produttrice, in cui trovate i dati di consumo di un modello specifico:

Dati lavatrice

Notate in particolare queste righe:

Consumo energetico 60° pieno carico (kWh): 0.76
Consumo energetico 60° mezzo carico (kWh): 0.66

Cosa dicono?

Lavando a 60 gradi, il consumo a pieno carico e’ di 0.76 KWh. Lavando alla stessa temperatura, ma con meta’ del carico, il consumo e’ di 0.66 KWh. Mettendo il 50% del carico, risparmiate solo il 13% di energia.

Capite dunque perche’, ogni qual volta si parla di soluzioni per il risparmio energetico, si dice di far andare la lavatrice a pieno carico.

Valori un po’ piu’ convenienti si hanno, ad esempio, per l’asciugatrice. Se guardiamo ai dati di un modello specifico:

Dati Asciugatrice

Vediamo che:

Consumo di energia del programma cotone standard a pieno carico: 2.03 kWh

Consumo di energia del programma cotone standard a mezzo carico: 1.24 kWh

In questo caso si ha un risparmio maggiore, ma comunuqe sempre lontano dal 50% di energia che si potrebbe erroneamente pensare.

I nuovi modelli di lavatrice hanno invece dei sensori nel cestello in grado di pesare il carico e ottimizzare il consumo di acqua e elettricita’. In questo caso, il risparmio e’ sicuramente migliore, anche se il riscalo in base al carico non e’ assolutamente proporzionale. Con cio’ si intende che il consumo non sara’ mai proporzionale al peso in Kg di bucato, anche se migliore dei vecchi modelli.

Concludendo, la lavatrice e’ sicuramente uno degli elettrodomestici piu’ utilizzati e che maggiormente contribuisce ai nostri consumi domestici. I foglietti acchiappacolore consentono, almeno in linea di principio, e se usati correttamente, di ottimizzare il carico mescolando abiti diversi. Far funzionare una lavatrice non a pieno carico, o al limite nella funzione mezzo carico, consente un risparmio irrisorio rispetto al pieno carico. Condizione migliore si ha con i nuovi elettrodomestici sensibili al reale peso del bucato. Nonostante questo, la cosa migliore per risparmiare energia e’ sicuramente quella di far girare la lavatrice a pieno carico sempre.

 

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

Manchester: la statuetta che si muove da sola

28 Giu

In questi giorni, su internet si sta parlando incessantemente di una statuetta del museo di Manchester che, apparentemente, sembra muoversi da sola. Dal momento che di questa storia hanno parlato anche i principali giornali online, sarete gia’ perfettamente informati dei fatti.

Solo per riassumere, in una teca del suddetto museo, e’ contenuta una statuetta alta circa 25 cm, risalente al 1600 a.C. e ritrovata in una tomba egizia. Stando a quanto riportato sui principali giornali, la statuetta sarebbe in possesso del museo da circa 80 anni. Ora, solo pochi giorni fa, uno dei curatori della mostra, ha notato per la prima volta la statua girata al contrario rispetto alla solita posizione. Per farvi capire meglio, come se la statuetta avesse ruotato intorno al suo asse. Non sospettando nulla, l’addetto si e’ limitato a rimettere in posizione il reperto e chiudere la teca. Dopo qualche giorno pero’, lo stesso addetto ha nuovamente notato la statua girata. Da quanto riportato, questo sarebbe l’unico possessore delle chiavi di questa vetrina. Incuriosito dal fatto, si e’ deciso di montare una fotocamera all’interno del museo per verificare questi movimenti. Con grande stupore, gli addetti hanno visto con i loro occhi la statuina ruotare da sola.

Ecco un video che mostra quanto ripreso:

 

Come vedete, sembra proprio che la statua abbia ruotato rispetto al suo asse senza che nessuno la toccasse.

Ora, questo video e’ diventato il nuovo tormentone del web. Come potete immaginare, le ipotesi fatte per spiegare l’accaduto sono tantissime e molte delle quali chiamano in causa fenomeni paranormali. Anche lo stesso curatore della mostra, ha parlato di maledizione del faraone. Secondo quanto riportato, qualora il corpo del faraone fosse andato distrutto, l’anima del defunto re rimarrebbe imprigionata nelle sue raffigurazioni come, ad esempio, la statuina. Questo potrebbe causare il movimento del reperto. Non pensate che questa ipotesi sia arrivata da chissa’ quale sito, si tratta della spiegazione data proprio dal curatore della mostra.

Come riportato da molti giornali, gli addetti del museo hanno anche chiesto un parere esterno a tale Brian Cox, docente di fisica dell’universita’ di Manchester. Secondo lo scienziato, il movimento sarebbe perfettamente compatibile con un effetto dell’attrito tra la superficie in vetro e la base della statuina. In particolare, il fondo irregolare del reperto, potrebbe innescare, grazie alle vibrazioni del terreno, una rotazione intorno all’asse.

La risposta dei curatori del museo e’ stata categorica: la statuina e’ in quel posto da 80 anni e non si sono mai verificati fenomeni del genere.

Secondo alcuni mal pensanti, si tratterebbe solo di una trovata pubblicitaria creata dal museo per attirare piu’ visitatori. La spiegazione del video sarebbe molto semplice: come avete visto, si tratta di un documento composto in realta’ da una sequenza di fotografie scattate ad intervalli regolari. Secondo questa interpretazione, ci sarebbe qualcuno che nell’intervallo di tempo tra uno scatto e l’altro avrebbe girato la statua simulando la rotazione spontanea.

A questo punto, cerchiamo di fare qualche considerazione su quello che vediamo nel video.

A mio avviso, l’ipotesi di Cox e’ veritiera. Quali vibrazioni innescherebbero il fenomeno? Come potete vedere dal video, il movimento della statua avviene soltanto durante il giorno, in presenza di visitatori. In questa situazione, sarebbe proprio il movimento del pubblico che causerebbe le vibrazioni in grado di mettere in moto la statuina.

Come anticipato, le vibrazioni riuscirebbero a mettere in rotazione il reperto grazie alle superfici irregolari tra i due corpi. A riprova di questo, notate che quando la statuina e’ arrivata quasi di spalle, il movimento cessa anche in presenza di visitatori. Perche’ questo? In presenza di due corpi irregolari, ci possono essere posizioni che presentano attriti molto diversi. In punti particolari, le asperita’ tra i due corpi possono creare dei veri e propri freni in grado di fissare corpo e piano. Dalla spiegazione e da quanto osservato, possiamo capire sia l’innesco che l’arresto del movimento. In tal senso, e’ anche comprensibile perche’ l’addetto avrebbe dichiarato di aver trovato per due volte consecutive la statuina esattamente nella stessa posizione.

Ora pero’, c’e’ un punto che rimane incompreso. Come visto nella risposta dei curatori della mostra a Cox, la statuina sarebbe nel museo da quasi 80 anni e solo negli ultimi giorni sarebbe stato notato questo movimento.

Come e’ possibile questo?

In realta’, la mostra in questione e’ iniziata solo pochi giorni fa. Ora, anche se la statua e’ da 80 anni nel museo, sicuramente il reperto e’ stato spostato per allestire la mostra. Come visto in precedenza, il gioco degli attriti e’ dato sia dall’irregolarita’ della base della statua, ma sicuramente anche da quella della superficie del vetro. Inoltre, e’ possibile che la statuetta sia stata spostata da una teca ad un’altra o che tutta la vetrinetta sia stata mossa. In questo caso, magari, la nuova posizione presenta delle condizioni diverse. Solo per dare un esempio, se sotto il pavimento passano egli impianti o ci sono delle aperture, il pavimento puo’ amplificare le vibrazioni dei passi dei visitatori piu’ che in precedenza.

Detto questo, e’ del tutto comprensibile anche perche’ il movimento sia iniziato solo da pochi giorni.

Alla luce di questa spiegazione, sarebbe veramente molto semplice confermare o smentire le ipotesi. Prima di tutto, basterebbe spostare la statuina in un’altra teca o, in alternativa, disporla su una superficie diversa rispetto a quella attuale. In questo caso, la diversa configurazione tra corpo e piano, creerebbe condizioni di attrito diverso. Se il movimento e’ dato dallo spirito del faraone, allora potremmo anche incollare la statua, ma la rotazione avverrebbe lo stesso.

Vista l’enorme pubblicita’ in corso sulla rete, non credo che i curatori del museo abbiano intenzione di smentire sperimentalmente la storia del faraone. Con questo non intendo certo dire che tutta la cosa sia stata architettata a tavolino. Avendo visto personalmente il museo diversi anni fa, non ci sarebbe bisogno di trucchetti del genere per attirare visitatori. Ora pero’, visto che e’ uscita fuori la storia della statuina … tanto vale sfruttarla.

 

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

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.

Le pietre che si muovono da sole

21 Giu

Solo qualche giorno fa, avevamo parlato del mistero delle scie sul terreno di Marte:

Marte: pietra che rotola o misterioso Yeti?

Come visto, il fenomeno e’ chiaramente spiegabile chiamando in causa i cosiddetti “dust devil”, cioe’ piccoli turbini di sabbia e terra ben conosciuti sia sul pianeta rosso che sulla nostra Terra.

Sulla stessa scia, vorrei parlarvi di un argomento molto curioso e che da diverso tempo era in attesa di una spiegazione scientifica. Come forse alcuni sapranno, nella valle della Morte in California, sono spesso visibili delle lunghe scie lasciate da pietre di diversa dimensione che sembrano spostarsi da sole.

Senza troppi giri di parole, vi mostro subito una foto dello strano fenomeno:

Il fenomeno delle pietre mobili nella Valle della Morte

Il fenomeno delle pietre mobili nella Valle della Morte

Si tratta di scie di lunghezza diversa, da pochi metri fino anche a centinaia di metri, lasciate da massi di dimensione differente. Fino ad oggi, nessuno ha mai visto queste pietre muoversi, anche se non si tratta di un fenomeno raro, dal momento che questi solchi sono facilmente visibili nella Valle:

Numerose scie nella valle della morte

Numerose scie nella valle della morte

Mentre in alcuni casi la scia e’ rettilinea, in altri, come mostrato nella prima foto, si vedono angoli improvvisi o anche solchi circolari.

Cosa crea questo fenomeno?

Fino ad oggi, le spiegazioni, o meglio i tentativi di spiegazione, parlavano di effetto del vento o di merchandising turistico. Per quanto riguarda il vento, le obiezioni alla spiegazione sono facilmente comprensibili. E’ vero che nella valle si possono avere venti anche fino a 130 Km/h, ma questi non sono assolutamente sufficienti per muovere a distanze cosi’ lunghe sassi anche di diversi Kg. L’ipotesi merchandising e’ invece stata chiamata in causa dai piu’ sospettosi, che volevano il tutto frutto di un operazione commerciale. In tal senso, qualcuno formerebbe questi lunghi solchi solo per richiamare turisti incuriositi. Personalmente trovo questa spiegazione molto debole. La Valle della Morte e’ un ambiente unico al mondo e non ha certo bisogno di questo fenomeno per attirare turisti.

Dunque? Qual e’ la spiegazione delle rocce che si spostano?

In realta’, una parte di spiegazione viene proprio dal vento, ma non come pensato. Come detto, il vento non sarebbe in grado di spostare queste rocce per percorsi cosi’ lunghi e facendole “strusciare sul terreno”. Il motivo vero’ e’ da ricercarsi nel ghiaccio che si forma nella Valle della Morte. Durante i mesi invernali, la valle e’ costantemente ricoperta di ghiaccio ed e’ interessata anche da leggeri fenomeni nevosi.

A causa della bassa temperatura, intorno alle pietre si formano dei collari di ghiaccio che poi, sciogliendosi, permettono alle pietre di “galleggiare” sul terreno. Questo ovviamente riduce notevolmente l’attrito tra la pietra e il terreno. In virtu’ di questo effetto, non e’ assolutamente necessario un forte vento per mettere in moto le pietre. Detto in termini fisici, l’attrito statico da vincere per mettere in moto le rocce e’ notevolmente ridotto e la sola forza del vento riesce a vincerlo. Utilizzando questa spiegazione, e’ anche comprensibile il perche’ il solco e’ cosi’ regolare. Un pietra impriogionata nel ghiaccio, si spostera’ longitudinalmente senza subire rotazioni. Detto in altri termini, viene strusciata invece di rotolare sul terreno.

Questa spiegazione e’ attualmente al vaglio degli esperti ed una prima riproduzione e’ anche stata fatta in laboratorio simulando le condizioni ambientali della Valle della Morte. Arrivare a questa conclusione e’ anche stato possibile grazi ai numerosi sensori installati dalla NASA nella valle per monitorare le condizioni ambientali e cercare di comprendere questo affascinante fenomeno.

Secondo il mio personale punto di vista, questa spiegazione e’ plausibile, ma si dovra’ attendere ancora qualche tempo per le necessarie verifiche. Ovviamente, una spiegazione scientifica interromperebbe le numerose voci circa strani fenomeni tellurici o magnetici nella valle o, come spesso avviene, tutte quelle spiegazioni che chiamano in causa l’esoterismo e la magia per mettere in moto le pietre.

Secondo molte persone, a seguito della spiegazione, il fenomeno ha perso il suo fascino. A mio avviso, questo non e’ assolutamente vero, anzi, una spiegazione del genere rende il fenomeno osservabile con occhi diversi e ci fa capire quanto misteriosa e complessa sia la natura che ci circonda.

 

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

Come cucinare con il Sole

1 Giu

Nell’articolo sui detersivi ecologici:

Detersivi ecologici

abbiamo mostrato come l’inquinamento delle acque prodotto da ognuno di noi e’ tutt’altro che irrilevante. Come visto, esistono pero’ delle soluzioni facilmente percorribili e che possono dare un contributo non trascurabile alla salute dell’ambiente. Tra queste, sicuramente la produzione domestica di detersivi, di qualita’ e a basso costo, e’ senza dubbio la migliore.

Sempre rimanendo in questo filone ambientale-ecosostenibile, vorrei raccontarvi anche un’altra notizia che ha attirato la mia curiosita’. Come sappiamo bene, la vita sulla Terra e’ possibile grazie al Sole che, mediante i suoi raggi, crea un ambiente favorevole. Se ci pensiamo bene, la potenza termica trasmessa dalla nostra stella e che giunge fino a terra, viene sfruttata gia’ in molti modi, primo tra tutti i panelli solari, di cui abbiamo parlato qui:

Pannelli, pannelli e pannelli

Ora pero’, perche’ non utilizzare questa grande fonte di calore anche, ad esempio, per cucinare? In fondo, quando cuociamo i nostri cibi, molte volte, non facciamo altro che tenerli ad alta temperatura per un certo lasso di tempo.

In realta’, quello che vi ho mostrato non e’ solo un pensiero, ma una realta’ gia’ consolidata per molte persone.

Come e’ possibile cuocere con il Sole?

La potenza termica che arriva dalla nostra stella e’ abbastanza elevata e composta non solo dalla radiazione visibile ma con uno spettro ampio. Ora pero’, per poter cuocere i cibi e’ necessario andare ad una temperatura abbastanza alta e il sole da solo non basta. Se cosi’ non fosse, nessuno di noi potrebbe mai esporsi ai raggi solari perche’ verrebbe “cotto”.

Qual e’ la soluzione?

Cosi’ come avviene con i pannelli a concentrazione, di cui abbiamo parlato nell’articolo precedente, e’ sufficiente convogliare i raggi solari in un punto per integrare una potenza maggiore. Questo e’ esattamente quello che fanno i “forni solari”. Questi dispositivi altro non sono che una parabola di materiale riflettente, spesso costituita da fogli di alluminio, che spingono i raggi in un’area molto ristretta in cui viene posizionato il cibo da cuocere.

Ecco la foto di uno di questi forni:

Forno solare per convogliare i raggi solari e cuocere il cibo

Forno solare per convogliare i raggi solari e cuocere il cibo

In alternativa a queste forme, potete realizzare con estrema facilita’ un Kyoto Box, realizzata partendo sempliceente da una scatola di cartone o di legno. In questo caso, il cibo viene posizionato all’interno della scatola in cui i raggi solari vengono concentrati sempre mediante materiale riflettente:

Forni solari del tipo Kyoto Box. Fonte: architetturasostenibile

Forni solari del tipo Kyoto Box. Fonte: architetturasostenibile

Mentre nel primo caso, il cibo viene cotto direttamente dall’aumento di temperatura, nelle Kyoto Box, come vedete dall’immagine, il cibo e’ chiuso all’interno della scatola e viene cotto sfruttando l’effetto serra generato dai raggi solari.

Scelto un modello o l’altro, come vedete questi forni possono essere facilmente realizzabili da chiunque. Il mio consiglio e’ di utilizzare strutture, ad esempio, in legno, foderate da fogli di alluminio per alimenti. Per controllare il potere focheggiante del forno, basta vedere quanto e’ esteso il raggio luminoso sul fondo del forno. Ovviamente, piu’ e’ stretto il raggio, maggiore sara’ la temperatura raggiunta dal forno perche’ maggiore e’ la concentrazione solare.

Piu’ che di temperatura e’ interessante parlare di cosa si puo’ cuocere com questi forni e quanto tempo ci vuole.

In linea di principio sono poche le cose che non e’ possibile cuocere con questi forni. Nel caso favorevole di una giornata soleggiata, i tempi di cottura con questi sistemi sono paragonabili a quelli di un forno tradizionale. Proprio pensando al confronto, questi sistemi solari possono raggiungere senza problemi temperature anche di 220 gradi, ideali per cuocere praticamente tutto.

Sulla rete, come non potrebbe essere cosi’, anche per la cottura solare e’ nata una vera e propria comunita’ di appassionati. Proprio perche’ si parla di cucina, sono gia’ stati designati i cosiddetti chef solari, esperti di questa tipologia di cottura. Oltre ai tempi e ai consigli per preparare il cibo meglio compatibile con questa cottura, sulla rete trovate anche molte informazioni per costruire il vostro forno solare con una spesa irrisoria e con un’efficienza molto interessante.

Lasciatemi concludere con una riflessione. Prima abbiamo parlato di detersivi fatti in casa, ora di cuocere il cibo sfruttando il Sole. Forse la crisi economica sta facendo rinascere uno spirito di iniziativa che, per troppo tempo, era rimasto sopito. Visti i vantaggi che ne derivano, sia economici che sociali, dal momento che le persone scambiano idee e ricette, forse non tutti i mali vengono per nuocere. Intanto l’ambiente ringrazia!

 

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

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.