Smart City

Le vaschette per alimenti in polistirene estruso sono tra i rifiuti meno riciclati. Parliamo di quelle vaschette bianche in cui tipicamente vengono confezionate le carni e che, nel linguaggio comune, vengono chiamate vaschette di polistirolo. Contaminate proprio dal cibo che contengono, finiscono in discarica per il 95%. La cosa non è piaciuta a un team di studenti dell’Alta Scuola Politecnica che, in collaborazione con le due imprese GreenChemicals e Gamma Meccanica, hanno messo a punto un nuovo processo chiamato ORACLE. In questo processo le vaschette, una volta triturate, vengono lavate con CO2 liquida, la quale si è rivelata un ottimo solvente, in grado di estrarre i contaminanti alimentari, ripulendo le plastiche e rendendole così disponibili per il riciclo. Ce lo racconta Fabio Deorsola, professore di Ingegneria Chimica del Politecnico di Torino.

Uno studio del Centro Sustainable Energy della Fondazione Bruno Kessler ha stimato il gap di costo tra l’idrogeno verde e ciò che andrebbe a sostituirlo. Si tratta di un buon indicatore di quanta strada resta da fare per raggiungere una condizione di competitività. E, come abbiamo sentito nella puntata precedente, si tratta di una strada ancora lunga, soprattutto nell’ipotesi di una filiera basata su tecnologie europee e costi dell’energia italiani. Quanto è realistico, dunque, che questo gap si assottigli? E a quali condizioni? Ne parliamo con Luigi Crema, presidente di Hydrogen Europe Research e direttore del Centro Sustainable Energy della Fondazione Bruno Kessler, incontrato a Padova in occasione del Festival Galileo.

E’ una strada non facile quella dell’economia dell’idrogeno. Sono infatti ancora molte le incognite che circondano questo vettore energetico, ideale per l’ambiente dal punto di vista chimico, ma complicato dal punto di vista logistico. E soprattutto costoso, come dimostra uno studio svolto dal Centro Sustainable Energy di Fondazione Bruno Kessler, secondo il quale il combinato disposto di una filiera basata su tecnologie europee e costi dell’energia italiani richiederebbe, per renderla economicamente sostenibile, un incentivo variabile tra gli 8 e i 15 euro per chilogrammo di idrogeno. Un gap di costo decisamente troppo elevato, seppure da paesi europei come Spagna e Portogallo arrivino segnali completamente opposti, con le prime aste per l’idrogeno che si sono concluse con sussidi di pochi decimi di euro. Ce lo racconta Luigi Crema, presidente di Hydrogen Europe Research e direttore del Centro Sustainable Energy della Fondazione Bruno Kessler,  incontrato al Festival

Nell’immaginario collettivo, i robot sono macchine intelligenti, ma nella maggioranza dei casi sono in grado di svolgere compiti limitati e specifici e hanno pochissima flessibilità. Tuttavia, se il robot deve interagire direttamente con gli umani, è inimmaginabile che non abbia cognizione di ciò che gli stia intorno. Parliamo quindi di Robee, il primo robot umanoide cognitivo realizzato, certificato e commercializzato dall'impresa italiana Oversonic. I primi esemplari di Robee vengono già oggi testati in ambito industriale, dove vengono impiegati per affiancare lavoratori esposti a compiti usuranti e ripetitivi. Ma il vero obiettivo è la sanità. Ne parliamo con Fabio Puglia, presidente Oversonic Robotics, incontrato a Padova in occasione del Festival Galileo.

La risonanza magnetica cardiaca è un esame fondamentale per la diagnosi di varie patologie, ma prevede l’iniezione di un mezzo di contrasto che non sempre va a buon fine. Il suo esito infatti dipende dalla capacità dell’operatore di cogliere quello che in gergo si chiama tempo di inversione, quando nelle immagini si produce il massimo contrasto possibile. Sbagliare porta a immagini di bassa qualità, e quindi a dover prolungare l’esame o addirittura ripeterlo. Ma un team di ricercatori delle Università di Milano Bicocca e Ca’ Foscari, in collaborazione con l’Istituto Auxologico Italiano, ha messo a punto un nuovo software basato su tecniche di Machine Learning, che permette di stimare il tempo di inversione a partire da alcune peculiarità del paziente. Ne parliamo con Daniela Besozzi, professoressa all’Università di Milano-Bicocca e autrice del metodo TAHITI insieme a Marco S. Nobile, Daniele Papetti e Camilla Torlasco.

Una nuova mescola per pneumatici che permetta di aumentarne la quota di materiale riciclato e che favorisca la diffusione degli pneumatici rivestiti, senza compromessi sulla salute. Questo l’obiettivo finale del progetto europeo Norubtreet4Life, che vede impegnate alcune imprese del settore e un team di ricercatori provenienti dall’Istituto Reale Svedese di Tecnologia e dalle Università di Groningen e degli Studi di Milano, coordinati dall’Università di Trento. Sono soprattutto gli pneumatici rivestiti - quelli di cui viene ricostruito il battistrada - a promettere le migliori prestazioni ambientali ed economiche. Già largamente diffusi nel mondo dei mezzi pesanti, ora l’obiettivo è portarli anche verso il segmento delle auto e delle moto, dove la concorrenza degli pneumatici asiatici rende tutto più difficile. Parliamone con l'aiuto di Stefano Gialanella, docente di Scienza e Tecnologia dei materiali al Dipartimento di Ingegneria industriale dell

Una nuova miscela per pneumatici più economici e meno nocivi. Questo il non facile obiettivo dei ricercatori impegnati nel progetto Norubtreet4Life, finanziato con circa 900.000€ dal programma Life Horizon Europe, di cui parleremo in questa e nella prossima puntata di Smart City. Il progetto cercherà di dare risposta ad almeno due distinti problemi, che emergono dal regolamento Euro7 sulle emissioni degli autoveicoli. Scopriamo quali sono, con l'aiuto di Stefano Gialanella, professore al Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Trento e Coordinatore scientifico del progetto Norubtreet4Life.

Si chiama effetto rebound e si verifica quando una strategia, oltre che il risultato sperato, produce paradossalmente anche il suo opposto. Nel campo dell’energia il problema è ben noto: più si aumenta l’efficienza energetica di un servizio, più si tende ad abusare di questo servizio proprio perché richiede poca energia. Ci domandiamo, quindi, se sia possibile che i benefici ambientali derivanti da pratiche come il riuso e il riciclo vengano annullati da un aumento dei consumi dovuto al minor costo dei beni rigenerati o riciclati. Solo da poco si è iniziato a indagare questo problema e i primi casi hanno iniziato ad emergere. Ne parliamo con PierLuigi Zerbino ricercatore del Dipartimento di Ingegneria dell'Energia, dei Sistemi del Territorio e delle Costruzioni dell'Università di Pisa.

Andiamo all'Università degli Studi di Bari, per parlare del progetto FOODsens, finanziato nell’ambito dei fondi PNRR, con cui i ricercatori dell’ateneo barese, del CNR-ISPA e dell’Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari mirano a sviluppare alcune nuove soluzioni per monitorare la sicurezza alimentare di prodotti ortofrutticoli freschi e o minimamente processati, come i prodotti di quarta gamma che troviamo ai supermercati. Scopriamolo con l'aiuto di Simona Marianna Sanzani, ricercatrice del Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti dell’Università degli Studi di Bari Aldo Moro.

Una barriera frangi onde, capace di proteggere le coste dall’erosione, che richiede un decimo del materiale utilizzato oggi. È quanto ha ideato un team di ricercatori del Dipartimento di Mechanical Engineering del MIT, con l’aiuto di colleghi della Westlake University e dell’Istituto politecnico di Parigi. Si tratta di un sistema modulare, formato da strutture coniche disposte in fila, che rimangono ancorate al fondo rimanendo quindi invisibili. I ricercatori, che finora hanno sperimentato l’efficacia di queste strutture frangi-onda solo all’interno di vasche sperimentali, ora si apprestano a testare i primi prototipi in mare. A spiegarcelo, i lcoordinatore  del gruppo di lavoro sul monitoraggio dell'assetto costiero dell’ISPRA Filippo D'Ascola.

Ridurre il peso del pacco batterie è un obiettivo cruciale per tutti i costruttori di veicoli elettrici, giacché il consumo di un’auto è grossomodo proporzionale al peso e il peso dei pacchi batteria è notevole. La strada maestra è quella di agire sulla chimica delle celle, ma un certo contributo arriva anche dall’hardware che le impacchetta, le tiene insieme e le protegge. Da qui il lavoro svolto all’interno del progetto internazionale FENICE, coordinato dall’ENEA, che ha portato allo sviluppo di un nuovo materiale composito che offre numerosi vantaggi, sia in termini di leggerezza sia di impatto ambientale. Ce ne parla Claudio Mingazzini, ricercatore del Laboratorio Tecnologie dei Materiali Faenza di ENEA.

Una finestra ibrida, capace non solo di produrre energia elettrica per effetto fotovoltaico, ma anche di ricevere dati come una sorta di antenna ottica: è l’ultima evoluzione di un'idea che abbiamo raccontato nel corso degli anni, qui a Smart City, nata all'Università di Milano bicocca e sviluppatasi fino a dar vita alla start-up Glass to Power. A suo tempo, i ricercatori di Milano Bicocca riuscirono per primi a trovare il modo di realizzare finestre semitrasparenti, capaci di convertire una parte della radiazione solare in energia elettrica senza compromettere la qualità dell’illuminazione negli ambienti interni. Ne parliamo con Sergio Brovelli, professore dell’Università di Milano-Bicocca e Presidente del Consiglio Scientifico di Glass to Power SpA.

Il web abbonda di prodotti in vendita che usurpano, evocano o imitano prodotti Dop e Igp italiani. Parliamo spesso di vere e proprie frodi che arrecano danno sia all’acquirente sia alle imprese italiane. Per combattere il fenomeno, in costante crescita, il Centro interuniversitario di Scienze della Sicurezza e della Criminalità delle Università di Verona e Trento (Cssc), in accordo con l’Ispettorato centrale della tutela della qualità e della repressione frodi dei prodotti agroalimentari (Ministero dell’Agricoltura), ha sviluppato il progetto Veryfood, un sistema di ricerca automatica sul web, capace di individuare le frodi grazie a un algoritmo di intelligenza artificiale molto sofisticato, che ha richiesto un vasto lavoro multidisciplinare. Ne parliamo con Massimo Donelli, professore al Dipartimento DICAM dell’Università di Studi di Trento e membro del Cssc.

Quando parliamo di attrazione tra due corpi, tutti pensano all’attrazione sessuale. Poi ci sono i fisici, che invece pensano all’attrazione gravitazionale. Ma, mentre la prima la sperimenta chiunque, la seconda nessuno, perché due oggetti con una massa tra i 50 e i 100 kg si attraggono con una forza ridicola, del tutto impercettibile. Eppure, misurare forze gravitazionali piccolissime non solo potrebbe avere numerose applicazioni, ma potrebbe aiutarci a risolvere il mistero di come conciliare le due teorie fondamentali più esatte di cui disponiamo: la meccanica quantistica e la teoria della relatività generale. Un passo in questa direzione l’ha compiuto un team di ricercatori delle Università di Southampton e Leiden e dell'Istituto di Fotonica e Nanotecnologie (IFN) del CNR, che sono riusciti per la prima volta a misurare una interazione gravitazionale piccolissima. Ce lo racconta Andrea Vinante, ricercatore del Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR.

Se ci si sofferma a riflettere anche solo per un istante, ci si rende conto che non esiste un’unità di misura naturale per dire quanto sia sicuro un luogo di lavoro. Metterne a punto una è stato il primo obiettivo di un team di ricercatori dell’ENEA, delle università della Sapienza e di Middlesex, oltre che dell’Inail e un’azienda privata Human Factors Everywher. I ricercatori hanno deciso di concentrarsi sul discostamento tra le operazioni messe concretamente in atto in fabbrica e le procedure previste formalmente: deviazioni che si verificano puntualmente e che aumentano il rischio di incidenti: focalizzandosi su questo aspetto, i ricercatori hanno messo a punto un nuovo strumento di intelligenza artificiale, in grado di riconoscerle, per poi quantificare i rischi di incidente. Ce ne parla Antonio De Nicola, ricercatore del Laboratorio ENEA di Analisi e Protezione delle Infrastrutture Critiche e Servizi Essenziali, e coautore dello studio.

Si chiamano brocosomi e sono delle microscopiche particelle di cui sono ricoperte le ali di certi insetti e le loro uova, che riescono a tenere all’asciutto grazie alle loro proprietà idrofobiche. Ma hanno anche un’altra proprietà: sono in grado di ridurre drasticamente i riflessi della luce sulla superficie su cui si depositano, assorbendone una grandissima parte grazie alla loro particolare forma geometrica. Gli scienziati ritengono che questa caratteristica serva agli insetti per migliorare il proprio mimetismo, evitando che dei riflessi luminosi possano rivelarne la presenza, e ora per la prima volta un gruppo di ricercatori della Pennsylvania State University sono riusciti a realizzarne una versione stampata in 3D. Ce lo racconta Lorenzo Mucchi, professore presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Firenze.

Ma come facevano i programmatori del Commodore 64, con pochi KB di memoria a disposizione? Dei consumi energetici in perenne ascesa, legati allo sviluppo del digitale (computer, cellulari, data center e quant’altro), si discute da anni. E quasi sempre, quando lo si fa, il pensiero va all’Hardware, cioè alla parte fisica del mondo digitale, quella che si attacca alla presa della corrente. Molto più raramente, al centro del ragionamento c’è il software, che invece gioca un ruolo essenziale: contenuti ridondanti, algoritmi zoppicanti, formati fuori scala, uso indiscriminato della rete, fanno levitare inutilmente i consumi di energia. Ma c’è chi si sta attrezzando, come l’agenzia di comunicazione digitale che abbiamo incontrato alla green week di Parma, che ha messo a punto uno strumento per far dimagrire siti e piattaforme di e-commerce senza comprometterne le prestazioni. Ne parliamo con Guido Pezzino, AD di GAG.

Si fa presto a dire riciclo. Ma quando si parla di tessili, la distanza tra il dire e il fare è ancora oggi troppo spesso incolmabile. Le cose, infatti, sono tanto più difficili quanto più attento alla sostenibilità è chi i tessili li produce. Riciclare i prodotti tessili è intrinsecamente difficile. Non si possono semplicemente triturare e ristampare, come si può fare con le plastiche. Bisognerebbe smontarli filo per filo e ri-tessere un nuovo prodotto. La materia è resa ancora più complicata dal fatto che i materiali e i mix di cui sono fatte le stoffe sono estremamente variabili e in molti casi provengono da paesi dove non è facile capire esattamente come siano stati realizzati. Problemi di cui la normativa europea su questa materia dovrà tenere conto. Ne parliamo con Dario Casalini, fondatore Slowfiber.

Dal Politecnico di Losanna arriva il primo Chip di memoria bidimensionale capace di superare la soglia dei 1000 transistor. E’ un traguardo il cui valore è più simbolico che pratico e tuttavia segna il rapido sviluppo di una nuova architettura di calcolo in cui la bidimensionalità dei componenti è quasi un dettaglio. Alla base del lavoro dei ricercatori, c’è infatti l’obiettivo di dar vita a un nuovo tipo di architettura di calcolo, detta “in memory processing”, con cui si punta a sostituire l’attuale paradigma dominante nell’elettronica digitale: un paradigma basato sull’architettura di Von Newmann, il matematico che a inizio secolo, insieme ad Alan Touring, pose le basi per lo sviluppo dei computer e dell’informatica. Ne parliamo con Daniele Ielmini, professore del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano.