Smart City

Aprire la strada alla fabbricazione di molecole con proprietà magnetiche senza precedenti: questo, in estrema sintesi, è l’obiettivo del progetto METALLICUS, vincitore di uno dei 5 premi Marie cure che l'Università di Firenze si è appena aggiudicata. Il progetto esplorerà la possibilità di dar vita a molecole super-magnetiche, formate atomi appartenenti alla principale classe di elementi che costruiscono le cosiddette terre rare: i lantanidi. Tra questi, si annidano già alcuni degli elementi più magnetici della tavola periodica, come il neodimio e il praseodimio. Ma c’è ancora molto da esplorare per quanto riguarda la possibilità di combinare alcuni di questi con altri elementi più comuni, per dar vita a composti molecolari dotati di proprietà magnetiche ancora più straordinarie, che avrebbero un’infinità di applicazioni. Ce lo racconta Carlo Andrea Mattei, ricercatore del Dipartimento di Ch

Concentrare biocarburanti come il biodiesel o il biometano sui trasporti pesanti, permetterebbe di decarbonizzare completamente il settore? Ed è qualcosa che avrebbe senso fare? Un report dell’Energy&Strategy del Politecnico di Milano, che abbiamo raccontato qualche settimana fa, ci fotografa una sostanziale distanza tra la sostenibilità economica dei biocombustibili (che di fatto c’è già) rispetto a quella ancora molto lontana di soluzioni che prevedano di alimentare i camion con elettricità o idrogeno. Ma se coi combustibili il conto economico torna, cosa possiamo dire della loro disponibilità? Ce n’è abbastanza per alimentare tutto il trasporto pesante? E a quali condizioni? Ne parliamo con Davide Chiaroni Professore del Politecnico di Milano e Cofondatore dell’Energy Strategy Group.

Ci sono migliaia di pozzi petroliferi, scavati nel paese a partire dagli anni ‘50, che oggi sono esauriti ma che intercettano fluidi caldi nel sottosuolo. Dimenticati per decenni, oggi si torna a guardare a questi pozzi come possibili fonti di calore geotermico. Essendo già stati scavati, riciclarli offre infatti un doppio vantaggio: in primo luogo, la loro riapertura implica investimenti minimi; in secondo luogo, non c’è rischio minerario, cioè il rischio di non trovare nel sottosuolo quello che cisi aspettava. Anche di questo abbiamo parlato oggi a Padova, nella seconda giornata del Forum Duezerocinquezero della transizione ecologica, con Antonio Galgaro, professore di Geotermia all’Università di Padova.

Allagamenti e aree di surriscaldamento estremo colpiscono indistintamente quartieri residenziali e industriali. In questo ultimo caso, questi fenomeni possono rivelarsi ancora più intensi, a causa del fatto che estreme sono anche le condizioni del territorio, con vastissime aree cementificate che creano problemi sia per la gestione dell’acqua che per quella delle temperature. In queste condizioni, anche la produttività ne risente. La Città di Padova, dove ci troviamo in occasione del Forum Duezerocinquezero, ha predisposto a questo scopo un piano di adattamento della zona industriale che prevede interventi quali infiltrazione, drenaggio e ombreggiatura, in modo da creare una sinergia tra le varie strategie climatiche, che migliorino la qualità ambientale nell’area industriale. Ne parliamo con Vittore Negretto, tecnologo della ricerca e docente all’Università IUAV di Venezia, intervistato da Silvia Bandelloni.

Torniamo anche stasera al Forum Duezerocinquezero dedicato alla transizione energetica, manifestazione che prenderà il via mercoledì 2 aprile a Padova. Tre giorni per dibattere sulle tante sfumature della transizione energetica in corso. Il secondo giorno vedrà la mattina dedicata al mondo delle ESCo (Energy Service Company) con anche uno specifico focus sulla cosiddetta Energy Performance Building Directive, ovvero la direttiva “Case Green”, di cui parliamo con Giacomo Cantarella, presidente di AssoESCo.

È giunto alla quarta edizione il forum nazionale Duezerocinquezero, dedicato alla transizione energetica. Alla manifestazione, che si terrà dal 2 al 4 di Aprile presso il centro San Gaetano a Padova, dedicheremo un'intera settimana di programmazione. Tanti gli appuntamenti con al centro temi cari a Smart City: dalla sfida dell’adattamento climatico al rapporto tra decarbonizzazione e competitività dell’industria; dall’efficienza energetica all’evoluzione delle reti elettriche. Ma Duezerocinquezero si caratterizza anche per una forte attenzione agli aspetti legali. E da qui partiremo in questa puntata, per parlare con Giuseppe Rigano - Partner di WST Legal - del tema dell’incertezza, che spesso ritarda o frena gli investimenti nell’efficienza energetica e nelle rinnovabili. Incertezza normativa e regolatoria, ma non solo. 

Più leggeri dell’aria: sono i dirigibili, dimenticati per lunghissimo tempo, confinati al ruolo di comparse in qualche campagna pubblicitaria. Oggi vengono invece presi in considerazione per una serie di applicazioni, nelle quali la capacità di restare in volo con un consumo trascurabile di energia è preziosa. Nella puntata precedente abbiamo sentito come dei piccoli dirigibili possano svolgere con successo compiti come il monitoraggio della fauna, di territori sia naturali che antropizzati e di infrastrutture come dighe e gasdotti; compiti che oggi possono essere svolti, ma con una serie di limitazioni, da droni o da satelliti artificiali. Ma c’è anche chi continua a coltivare l’idea di utilizzare i dirigibili per i trasporti. Parliamone ancora con Carlo Riboldi, professore di Dinamica del volo e progetto di velivoli del Politecnico di Milano.

Lighter Than Air (LTA): come suggerisce il nome (più leggeri dell’aria), si tratta di tutti quei velivoli che per rimanere sospesi in aria non hanno bisogno di propulsione, come le mongolfiere e i dirigibili, che hanno fatto la storia del volo ma cui oggi riserviamo lo stesso sguardo che destiniamo ai telefoni a rotella o alle macchine da cucire a pedali. E invece i dirigibili potrebbero tornare a solcare i cieli con varie funzioni, legate alle loro caratteristiche peculiari. Nel mondo ci sono numerose iniziative e start-up che mirano a rispolverare l’utilizzo del dirigibile per il trasporto di merci o di persone e, soprattutto, a proporli come alternative a basso costo per il monitoraggio ambientale, l’osservazione della terra o le telecomunicazioni. A livello europeo esiste un progetto chiamato U-LTA (Upscaling Lighter Than Air Technology), che riunisce centri di ricerca, imprese e start-up interessate allo sviluppo di questi velivoli. Ne parliamo con Carlo Riboldi, professore di Di

25 milioni è ciò che ha raccolto la start-up CamGraPhIC nell’ultimo round di finanziamento, appena chiuso. Capitale grazie al quale proseguirà le proprie attività di ricerca e sviluppo a Pisa e, soprattutto, stabilirà una linea di produzione pilota in Italia. Di cosa stiamo parlando? Parliamo di una tecnologia per ridurre drasticamente il consumo di energia nei data-center per le reti mobili e l’intelligenza artificiale, tanto da aver attirato l’attenzione di grandi aziende come Sony e Bosch, nonché della NATO. Più precisamente, CamGraPhIC ha sviluppato dei ricetrasmettitori basati sul grafene, capaci di abbattere dell’80% il consumo di energia del processo più energivoro nei data center: il trasferimento di grandi volumi di dati tra le unità di elaborazione (le CPU) e i banchi di memoria. Ce ne parla Andrea Ferrari, professore di Nanotecnologie alla Cambridge University e direttore del Cambridge Graphene Center.

Bioetanolo e biodiesel, biometano e dimetiletere (DME) sostituiscono egregiamente gasolio e benzina nei motori a combustione e con emissioni di CO2 drasticamente ridotte. Ma a una condizione: che siano prodotti da matrici biologiche, quindi da materie prime vegetali, che non entrino in competizione con le materie prime alimentari e le relative colture e terreni agricoli. Quindi sì all’utilizzo di terreni marginali, alle colture lignocellulosiche (come la canna palustre) e agli scarti delle attività agricole: bene quindi fare l’etanolo con il fusto della pianta di mais, ma non con la granella di mais, che deve andare al mercato alimentare. Ma a che punto lo sviluppo di questi biocarburanti? E fino a che punto possono rappresentare una risposta per decarbonizzare il mondo degli autotrasporti? Ne parliamo con Paola Giudicianni Ricercatrice del CNR STEMS.

Dalle risonanze magnetiche alla fusione nucleare, dagli acceleratori di particelle alle reti elettriche, i materiali superconduttori hanno un ruolo cruciale in molte tecnologie di oggi e di domani. E se i superconduttori di prima generazione richiedono complicati sistemi di raffreddamento all’elio liquido per funzionare, oggi ha iniziato a diffondersi una nuova generazione di superconduttori detti “ad alta temperatura”, che funzionano col semplice azoto liquido, promettendo di rendere la superconduzione molto più abbordabile. Ma come si fabbricano questi nuovi superconduttori?La fabbricazione di questi materiali, che vengono prodotti sotto forma di sottilissimi nastri di materiale ceramico, è completamente diversa e molto più sofisticata di quella dei classici superconduttori metallici. Ne parliamo con Andrea Augieri, Cofondatore e AD di Suprema.

Con un contributo di Cassa Depositi e Prestiti da 900 mila euro, nasce Suprema, spin-off dell’ENEA che ha l’obiettivo di realizzare il più grande impianto al mondo per la produzione di nastri superconduttori ad alta temperatura critica. L’Italia ha una grande expertise nel campo dei materiali superconduttori di prima generazione, come quelli che già oggi fanno funzionare le macchine per la risonanza magnetica e gli acceleratori di particelle di tutto il mondo. Ma negli ultimi anni, una nuova famiglia di materiali superconduttori detti “ad alta temperatura” ha visto la luce. Ed è probabile che nei prossimi anni li vedremo sostituire i materiali tradizionali, nonché aprire nuovi campi applicativi, grazie al fatto che non richiedono temperature criogeniche estreme per funzionare, ma il semplice azoto liquido. E qui la partita è ancora tutta da giocare. Ce ne parla Andrea Augieri, Cofondatore e AD di Suprema.

Il 26 settembre 2022 la sonda Dart lanciata verso l’asterode Dimorphos gli si scaraventò contro nella prima dimostrazione pratica di difesa planetaria. L’idea di base è semplice: nel malaugurato caso che uno di questi oggetti possa puntare sulla Terra, si tratta di deviarne la traiettoria con un impatto. Tuttavia, nella pratica non si tratta solo di colpire un corpo che sfreccia ad altissima velocità, ma anche di prenderlo col giusto angolo, considerando inoltre che esistono asteroidi con “consistenze” che impongono strategie di impatto diversificate. L’esperimento DART ci ha insegnato molto da questo punto di vista e sembra suggerire che la strategia migliore sia quella di colpire il bersaglio non con un solo forte impatto, ma con tanti impatti, seppure di entità più llieve. Ne parliamo con Fabio Ferrari, professore del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano.

La ricerca di soluzioni ambientalmente più sostenibili apre talvolta nuove strade che si rivelano anche economicamente più convenienti. È il caso di un team internazionale, guidato dall’Università di Padova, che ha messo a punto un nuovo processo chimico capace di trasformare l’acetilene in etilene per mezzo della luce solare. Parliamo di uno dei processi più delicati dell’industria dei polimeri e sicuramente di uno di quelli che registrano i volumi più elevati: se pensate che con una produzione annua pari a circa 200 milioni di tonnellate, l’etilene è probabilmente il più importante intermedio chimico dell’industria moderna, impiegato per la sintesi di moltissimi composti organici e alla base della produzione di più del 60% di tutte le plastiche. Ne parliamo con Francesca Arcudi, Ricercatrice e docente di Chimica all’Università di Padova. 

Arriva da un collaborazione italo-francese un catalizzatore a prova di incrostazioni che ben promette per il futuro dell’idrogeno a biomassa. L’arte di evitare le incrostazioni è, di fatto, al centro di molte ricerche scientifiche in tutto il mondo. Per esempio, decine di processi chimici innovativi falliscono all’atto pratico a causa della formazione di residui sulle superfici su cui avvengono le reazioni chimiche: il caso della biomassa - potenzialmente un’ottima fonte di idrogeno e di syngas a zero emissioni - è un caso da manuale di queste difficoltà. Ma un nuovo catalizzatore privo di metalli preziosi, a base di nichel e indio, potrebbe cambiare le cose. Ce ne parla Filippo Bossola, Ricercatore Cnr-Scitec.

Eliminare batteri, lieviti e muffe negli alimenti freschi, senza alterarne la qualità. Questa è la promessa di una nuova tecnologia messa a punto dall’ENEA insieme all'Università degli studi di Messina, all’origine prima di un brevetto e ora di una Start-up chiamata AR-IOS. La tecnologia alla base di questo sistema di sanificazione - che potrebbe trovare applicazioni in campo alimentare così come in altri ambiti - è completamente diversa da quella utilizzata in tutti i trattamenti oggi esistenti. E’ infatti basata su dei brevi impulsi elettrici modulati opportunamente, in modo da rompere selettivamente le membrane cellulari dei microorganismi, e consentirebbe un risparmio energetico considerevole (tra il 20 e il 40%). Ne parliamo con Francesca Bonfà, Cofondatrice di AR-IOS.

Per morti sul lavoro e usura dei lavoratori, il settore edile è senza dubbio ai primi posti. E’ insomma uno di quegli ambiti nei quali l’avvento della robotica, temuta causa della scomparsa di posti di lavoro, sarebbe tanto utile ma, per ora, non si vede. Quel momento è però sempre più vicino, come dimostra il progetto europeo Concert - finanziato dall’Unione Europea con 3 milioni di euro e coordinato dall’Istituto Italiano di Tecnologia - il cui risultato è un robot da cantiere in grado di eseguire compiti gravosi, come la trapanatura a quote alte, l’applicazione di materiale isolante su ampie superfici e il trasporto e sollevamento di carichi pesanti. Di recente il robot è stato testato con successo in un reale cantiere in Polonia. Ce ne parla Edoardo Romiti, Ricercatore IIT Lab di Humanoid ah Human centered mechatronics.

In questa puntata: sensori acustici per gestire l’illuminazione pubblica in modo estremamente puntuale; una serra fotovoltaica dove i pannelli fotovoltaici non fanno ombra alle piante grazie a un ingegnoso metodo di diffusione della luce; e un fluido per sistemi di riscaldamento che ne aumenta l’efficienza grazie alle nanotecnologie.Ospiti: Sergio De Rinaldis Saponaro, Managing Director di TCT NanotechFabrizio Iozzia, Agronomo e Direttore Tecnico di Serra ArchimedeFabio Cavallari, Cofondatore di TrailsLight

I porti sono da sempre uno snodo logistico cruciale, ma con la transizione energetica potrebbero assumere un ruolo nuovo, fungendo in qualche misura da hub energetici.Dell’evoluzione dei porti si parla diffusamente in questa edizione di KEY, l’expo della transizione energetica in corso in questi giorni alla fiera di Rimini, dove anche noi di Smart city ci troviamo, che dedica più di un convegno al tema.Come vedremo stasera sono soprattutto due le chiavi di volta di questa trasformazione: la prima consta nell’elettrificazione delle banchine dei porti, che devono essere in grado di fornire energia elettrica alle navi all’ormeggio evitando di costringerle a tenere accesi i motori per i soli servizi di bordo. La secondo vede invece i porti un ruolo di base logistica per il dispiegamento di fonti rinnovabili marine come l’eolico offshore e il fotovoltaico galleggiante.Ospiti Alexio Picco, Managing Director Circle Group; Fulvio Mamone Capria, Presidente di AERO (Associazione per le Energie Rinnovabili Off