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Il drammatico uno-due della pandemia seguita dal conflitto in Ucraina ha contribuito dolorosamente a un passaggio culturale importante, facendoci finalmente realizzare che la transizione ecologica è uno strumento per conseguire una maggiore indipendenza dalle importazioni di materie prime, energia e semilavorati, da cui le economie europee sono estremamente indipendenti. Le soluzioni proprie della crisi ecologica (dalle fonti rinnovabili al ciclo idrico integrato, dall'economia circolare alla fusione nucleare) si rivelano infatti essere ciò che serve per affrontare la crisi geo-politica, energetica ed economica che ci attanaglia.Lo speciale estivo di Smart City "La transizione ecologica in tempo di crisi" racconta i punti di contatto tra le crisi del nostro tempo, e la ricerca di possibili soluzioni comuni, affrontando temi quali la gestione dell'acqua, le opportunità offerte dalle energie forestali e marine, le sfide dei sistemi di stoccaggio energetico sostenibili e della fusione nucleare.
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Oggi è stato presentato a Roma Qolossus 2.0, il primo quantum computer fotonico italiano ideato dalla Sapienza di Roma e realizzato insieme al CNR di Milano e all'Università di Pavia nell'ambito del "Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing", uno dei 5 Centri nazionali finanziati dal PNRR. Il computer quantistico fotonico è l'ultimo arrivato e offre in prospettiva alcuni vantaggi, il più importante dei quali è che non richiede tecnologie ad hoc e condizioni criogeniche estreme per funzionare, ma può invece stare dentro i cassetti di un armadio a rack come quelli di cui i data-center sono pieni, e le tecnologie per costruirlo sono le stesse dell'industria elettronica. Ce lo spiega Fabio Sciarrino, che guida il Quantum Lab dell'Università Sapienza di Roma.
Una delle più importanti frontiere della chimica guarda oggi non a come realizzare nuovi composti, ma a come smontare quelli vecchi. L'obiettivo è riciclare i materiali a livello molecolare: da un lato per conservare al massimo le proprietà dei materiali da un ciclo all'altro, riducendo al minimo i fenomeni di degrado; dall'altro per rendere possibile il riciclo di materiali misti o compositi, che non possono essere separati. Tra questi ci sono sicuramente i tessuti. L'impatto ambientale del campo della moda è uno dei più rilevanti e i tessuti sono tra i materiali più difficili da riciclare, in quanto la maggior parte dei capi sono composti da fibre miste e inseparabile tra loro. È qui che il "riciclo molecolare" può fare la differenza. Ne parliamo con Elena Rosini, professoressa di Bio-Chimica dell'Università dell'Insubria.
Creare computer che funzionano con neuroni veri, anziché simularli al computer, per dar vita alle reti neurali. Questo è l'obiettivo di Finalspark, start-up svizzera che si inserisce in un campo di studi recentissimo, quello del cosiddetto "wet computing", o bio-computing. Finalspark ha realizzato un computer biologico minimale, accessibile online, col quale ognuno può esercitarsi sia a sperimentare calcoli e algoritmi, sia a studiare il comportamento dei neuroni e come rispondono a diverse classi di stimoli. Per ora il suo utilizzo come piattaforma per fare ricerca è senz'altro prevalente, ma l'obiettivo finale sarà quello di incanalare la capacità delle reti neurali biologiche di funzionare con una efficenza energetica un milione di volte superiore a quella dei computer tradizionali. Ce lo spiega Flora Brozzi, ricercatrice di Finalspark.
Torniamo al politecnico di Torino per continuare a parlare dei primi risultati ottenuti nell'ambito del progetto MOST-Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile. Questa parte del progetto è dedicata alla mobilità aerea sostenibile e ha visto l'ateneo torinese impegnato nello sviluppo di fondamentali di nuovi paradigmi di mobilità e logistica, che vanno configurandosi intorno all'architettura dei cosiddetti droni: si va dagli studi di aerodinamica, ai sistemi di controllo e gestione digitale delle operazioni, fino alla progettazione dei vertiporti dedicati agli eVTOL (Electric Vertical Take-Off and Landing), su cui si punta per la mobilità aerea urbana e regionale dei prossimi anni. Ne parliamo con Giorgio Guglieri, docente presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS.
Un veicolo elettrico innovativo per la mobilità urbana ed extraurbana, pesante meno di una tonnellata e dotato di un sistema che consente di sostituire rapidamente la batteria scarica con una già carica. Il veicolo è uno dei primi risultati che il Politecnico di Torino ha ottenuto nell'ambito del progetto MOST-Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile, uno dei cinque Centri Nazionali finanziati dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR). Ce ne parla Andrea Tonoli, professore di Costruzione di veicoli del Politecnico di Torino.
Batterie con più autonomia e che durano di più. È quanto promette uno studio pubblicato su Nature Nanotechnology, guidato dalla Queen Mary University of London col contributo di diversi centri di eccellenza internazionali, tra cui l'Università di Pisa. Lo studio si inserisce nel filone delle batterie "litio-silicio", in cui l'elettrodo di grafite è appunto sostituito da un elettrodo in silicio. Si tratta di una delle strade più promettenti per arrivare a batterie più leggere e performanti. Un obiettivo ancora lontano, sebbene questa ricerca si stia avvicinando a quel traguardo. Ne parliamo con Antonio Bertei professore del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell'Università di Pisa.
Un laboratorio pieno di provette e flaconi, colmi di liquidi colorati e ribollenti. Questa è l'immagine che abbiamo di un laboratorio di chimica. Ma non è stato sempre così. Per secoli, nei precursori dei moderni laboratori chimici, al posto delle provette avreste trovato pestelli, macine e mortai: farmaci, coloranti e ogni genere di prodotto che oggi definiremmo chimico, veniva per lo più prodotto a secco, pestando, macinando e polverizzando con abbondante olio di gomito. Oggi, un gruppo sempre più ampio di chimici sta riscoprendo quest'arte e verificando che, in diverse circostanze, la chimica a secco - oggi chiamata meccano-chimica - può essere di gran lunga preferibile, facendo risparmiare costi, reagenti e relativo inquinamento. Ne parliamo con Leonardo Lo Presti, professore di Chimica Fisica del Dipartimento di Chimica dell'Università degli Studi di Milano.
Quante stazioni di ricarica servono, e dove, perché la prima generazione di eTruck - i camion a motorizzazione elettrica - possa contare su un'infrastruttura di ricarica, minima ma sufficiente perché questi mezzi possano iniziare a circolare? E che caratteristiche deve avere l'ossatura di una futura infrastruttura di ricarica elettrica, destinata al mondo dei trasporti pesanti? Uno studio condotto dall'associazione Motus-e, che riunisce esponenti della filiera della mobilità elettrica, il GSE (Gestore dei servizi energetici e la Compagnia Infoblu NewGen) ha analizzato i dati di oltre 100.000 camion per individuare le aree da infrastrutturare con colonnine di ricarica, arrivando a stabilire che per iniziare ne potrebbero bastare una quarantina dislocate strategicamente sul territorio. Lo raccontiamo con l'aiuto di Francesco Naso, Segretario Generale di Motus-e.
Lentamente, ma inesorabilmente, le tecnologie per produrre energia dalle onde del mare si stanno consolidando. Seppur non ancora pronte per l'industrializzazione su larga scala, l'impressione è che quel momento sia vicino. E il progetto COIN è un esempio di come si stia cercando di colmare quello iato. L'obiettivo è infatti quello di consolidare CETO, un convertitore di energia del moto ondoso sviluppato da Carnegie Clean Energy, a sua volta partner del progetto. CETO converte in energia il movimento rotatorio delle masse d'acqua sottostanti le onde, e ha per questo la peculiarità di rimanere sempre sommerso. A prima vista ricorda un disco volante, con tre zampe che lo tengono fissato al fondo del mare e la testa che galleggia a mezza'acqua, compiendo ampie oscillazioni che sono alla base della produzione di energia di CETO. Ce ne parla Giuseppe Giorgi, ricercatore del MOREnergy Lab (Marine Offshore Renewable Energy Lab) al Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Torino.
Se qualcosa può andar male, lo farà. È una delle più conosciute formulazioni delle leggi Murphy, utili nella vita di un ingegnere quasi quanto quelle della meccanica o della termodinamica. Di sicuro le hanno prese sul serio alla Fondazione Bruno Kessler, dove, all'interno del dipartimento di "Metodi formali per la progettazione dei sistemi e del software", hanno messo insieme un team di esperti che si è specializzato nell'arte di prevedere tutti i modi in cui le cose possono andare male. Pessimisti di professione, insomma, ma armati di potenti tecnologie di simulazione al computer e col vezzo di indicare possibili soluzioni. Ne parliamo con Alessandro Cimatti, direttore del centro Digital Industry di FBK.
Anche stasera torniamo a MADE EXPO, la fiera del mondo delle costruzioni, dove oggi si è tenuta la conferenza "AI Architectural Intelligence. Inspirational Talk. L'Intelligenza artificiale in architettura: tra dialogo e sperimentazione". Ed è proprio di questo che parliamo, per esplorare come l'Intelligenza Artificiale stia trasformando il modo in cui immaginiamo, progettiamo e realizziamo l'architettura. Dagli studi di Radio24 presso MADE EXPO, affrontiamo il tema, che va dalle nuove possibilità creative, fino ai cambiamenti che l'IA introduce nei processi operativi con l'evoluzione di strumenti digitali. Tra efficienza, sostenibilità, rischi di omologazione, e responsabilità, cerchiamo di dare uno sguardo d'insieme sul rapporto tra tecnologia e disciplina, che segna il futuro stesso del costruire. Ne parliamo con Luca Sassi, Architetto e Content Creator, che ha partecipato alla conferenza.
In questa puntata parliamo di materiali con nanoparticelle che contribuiscono a migliorare le prestazioni di efficienza energetica, grazie alla loro capacità di riflettere meglio la radiazione solare o di smaltire più facilmente il calore accumulato. Tuttavia, questi materiali non offrono un vero e proprio isolamento. Non di rado, la confusione tra efficienza energetica e garanzia di isolamento viene indotta di proposito al preciso scopo di truffare i consumatori. Si parla in questo caso di Isolwashing, e l'assonanza con greenwashing non è certo casuale. Il tema è oggi al centro di un convegno a MADE EXPO, la fiera del mondo delle costruzioni, dove Radio 24 è presente coi suoi studi da cui ne parliamo con Valeria Erba, Presidente di ANIT - Associazione Nazionale Isolamento Termico.
Contratti collaborativi fra le parti e tecnologie di ristrutturazione off-site, grazie alle quali conseguire velocità ma anche circolarità: queste le due più importanti innovazioni - una materiale, l'altra procedurale - su cui la filiera delle costruzione può puntare per aggredire il corpo del patrimonio edilizio italiano, il 70% del quale ha bisogno di essere ristrutturato e reso più efficiente. Se ne parlerà nel corso del convegno "Sistemi e processi innovativi per la filiera dell'edilizia", venerdì prossimo a MADE EXPO, la fiera del mondo delle costruzioni che domani prenderà il via e dove Radio24 sarà presente con i suoi studi. Nella puntata di stasera ne diamo qualche anticipazione con Marco Caffi, Direttore GBC Italia.
Quali le più importanti innovazioni nel settore dell'ingegneria sismica? Del tema, di grande rilevanza per il nostro Paese, si parlerà mercoledì a MADE EXPO, dove Radio24 sarà presente con i propri studi, nel corso della conferenza intitolata "L'evoluzione dell'ingegneria sismica: tendenze emergenti, sfide aperte e direzioni future". Un viaggio tra esoscheletri in legno, tecnologie off-site - studiate per intervenire sugli edifici senza sconvolgere la vita ai suoi abitanti - e l'apporto dell'Intelligenza Artificiale che, anche in questo settore, sta aprendo nuove possibilità. Ne parliamo nella puntata di stasera con Rui Pinho, Professore di Ingegneria Sismica presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura dell'Università di Pavia, e Presidente della Fondazione EUCENTER.
In due articoli su Scientific Reports e su Advanced Optical Materials, vengono descritte delle vere e proprie antenne per la luce. L'idea è mettere in comunicazione dei dispositivi senza fibre ottiche, lasciando che gli impulsi di luce che trasportano l'informazione viaggino nell'aria. L'obiettivo è un nuovo sistema di tele-comunicazione, wireless come il wifi, ma con la velocità della fibra. Un filone di ricerca che va avanti da anni, scontrandosi con mille difficoltà tecniche, tra cui quella di allineare il trasmettitore e il ricevitore: infatti, mentre nelle fibre ottiche la luce segue il percorso della fibra, in aria viaggia in linea retta e nulla lo può impedire. Ecco perché l'antenna ottica, sviluppata tra Cnr, Scuola Superiore Sant'Anna, Laboratorio LENS, e le Università di Firenze e Pisa, può rappresentare un concreto passo in avanti. Parliamone con Jacopo Catani, dirigente di ricerca INO CNR.
Messi a punto tra Pisa, Napoli e Firenze i primi pannelli fotovoltaici semi-trasparenti fatti di plastica riciclata.Per la precisione, si tratta di concentratori solari luminescenti e si basano sulla proprietà che hanno alcune nano-particelle o alcuni coloranti di assorbire e riemettere la luce. Quando questi materiali si trovano dispersi in una lastra trasparente, di plexiglass o vetro, la luce riemessa rimane intrappolata nella lastra e viaggia fino al suo bordo, dove dei piccoli pannelli fotovoltaici la intercettano trasformandola in elettricità. Da tempo si lavora su questi oggetti con l'obiettivo di creare dei pannelli fotovoltaici semi-trasparenti, che possano essere integrati in vetrate, pensiline o serre. Di recente, un team di ricercatori dell'Università di Pisa, in collaborazione con il CNR-ICCOM di Firenze e l'Università di Napoli Federico II, ha mostrato come sia possibile produrli anche da plastica riciclata. Ce lo racconta Andrea Pucci, professore di Chimica Industriale dell'Università di Pisa.
Prevedere le traiettorie delle maree nere è uno di quei problemi di calcolo che chiede agli scienziati di dare risposte rapide e con pochi dati a disposizione. Molte variabili sono ignote, perché non esistono ancora dati sul campo e devono essere stimate o ipotizzate. Eseguire delle simulazioni al computer in queste condizioni è quindi un'impresa quasi impossibile. Ma un team di ricercatori del CMCC ha mostrato come, integrando i modelli fisici oceanici con un pizzico di IA, a cui si affidano proprio queste valutazioni "a naso", si ottengano miglioramenti fino al 25% nell'accuratezza delle previsioni. È uno dei numerosi esempi di come, miscelando sapientemente calcolo tradizionale e Intelligenza Artificiale, la ricerca scientifica stia facendo passi avanti in molti settori. Ne parliamo con Gabriele Accarino, ricercatore del CMCC e della Columbia University.
È ora sulla buona strada il primo cemento prodotto in Italia che, non solo non emette CO² in atmosfera, ma la cattura e la stocca in vecchi giacimenti di gas esauriti. Tra i candidati all'Innovation Fund dell'Unione Europea, vi è infatti il progetto DREAM di decarbonizzazione della cementeria di proprietà di Heidelberg Materials, a Rezzato-Mazzano in provincia di Brescia. DREAM punta a catturare un milione di tonnellate all'anno di CO², che - in collaborazione con il progetto Ravenna CCS sviluppato da ENI e SNAM - sarà trasportata tramite pipeline verso siti di stoccaggio geologico sicuro e permanente nei giacimenti di gas esauriti al largo della costa di Ravenna. Ne parliamo con Agostino Rizzo, direttore tecnico di Heidelberg Materials.
Quale ruolo per le amministrazioni comunali nell'affrontare la crisi abitativa che oggi colpisce numerose città in tutto il mondo, in particolare quelle in crescita? Quasi sempre all'avanguardia in tutti i fenomeni sociali, positivi e negativi, e laboratorio sempre di grande interesse di nuovi modelli e nuove esperienze, la Città di New York ha sperimentato il problema della crisi abitativa già tempo fa, al punto di entrare nella campagna elettorale, poi vinta da Bill De Blasio, già nel 2014. Di alcune delle più interessanti esperienze, portate avanti dall'amministrazione della Grande Mela per cercare di affrontare la crisi abitativa, parliamo con Gianluca Galletto, presidente di I³NYC (I-cube NYC) e già consigliere dell'ex Sindaco De Blasio per l'innovazione, gli investimenti e le start up.
Siamo nella settimana di Ecomondo, la Fiera della Green Economy, e noi cogliamo l'occasione per fare il punto sul riciclo degli imballaggi in acciaio, un settore dell'economia circolare ben avviato, dove tuttavia non mancano le opportunità per aumentare ancora il volume e la qualità della raccolta di imballaggi. Questi, d'altronde, sono vitali per l'industria dell'acciaio italiana, caratterizzata ormai da una fortissima predominanza di acciaio prodotto con ciclo elettrico, che ha emissioni molto basse ma implica un elevato fabbisogno di rottame di ferro. Sul riciclo degli imballaggi in acciaio il paese può migliorare, adottando, come già sta facendo la Turchia, tecnologie avanzate per la selezione e l'affinazione del rottame ferroso, e chiedendo ai fornitori di rottame uno sforzo in più per offrire partite di materiale più omogenee. Anche su questi dettagli si gioca l'economia circolare. Ce ne parla Federico Fusari, direttore generale del consorzio Ricrea.
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