Da cir­ca cinquant’anni l’opinione pub­bli­ca pren­de gra­dua­le coscien­za del­la cri­si cli­ma­ti­ca in atto e del­la neces­si­tà di rivo­lu­zio­na­re l’attuale modo di vive­re allo sco­po di pre­ser­va­re carat­te­ri­sti­che del pia­ne­ta cru­cia­li per la soprav­vi­ven­za del­la spe­cie uma­na e del­le altre for­me di vita ter­re­stri. Tale rivo­lu­zio­ne non inte­res­sa uni­ca­men­te le abi­tu­di­ni dei sin­go­li, ma com­por­ta anche l’investimento di ingen­ti risor­se in pro­get­ti di ricer­ca a livel­lo nazio­na­le ed inter­na­zio­na­le. Ecco alcu­ne ini­zia­ti­ve alle qua­li Scien­ti­fic Ame­ri­can (volu­me 323, nume­ro 6, dicem­bre 2020) con­si­glia di pre­sta­re attenzione.

1. Chimica ad energia solare

I pro­ces­si di pro­du­zio­ne di mol­ti com­po­sti chi­mi­ci richie­do­no il con­su­mo di com­bu­sti­bi­li fos­si­li, con­tri­buen­do con­se­guen­zial­men­te all’emissione di CO₂ ed al cam­bia­men­to cli­ma­ti­co. Diver­si labo­ra­to­ri come il Cen­ter for Arti­fi­cial Pho­to­syn­the­sis (Cali­for­nia Insti­tu­te of Tech­no­lo­gy), il Law­ren­ce Ber­ke­ley Natio­nal Labo­ra­to­ry ed il Max Planck Insti­tu­te for Che­mi­cal Ener­gy Con­ver­sion stan­no inda­gan­do stra­te­gie per con­ver­ti­re la CO₂ – sot­to­pro­dot­to di mol­te atti­vi­tà uma­ne – in diver­si com­po­sti chi­mi­ci tra­mi­te l’utilizzo dell’ener­gia con­te­nu­ta nel­la luce sola­re. L’o­biet­ti­vo è ridur­re le emis­sio­ni di ani­dri­de car­bo­ni­ca in due modi: uti­liz­zan­do­la come mate­ria pri­ma e impie­gan­do la luce sola­re (e non i com­bu­sti­bi­li fos­si­li) come fon­te di ener­gia. Anche l’elettricità potreb­be rico­pri­re que­sto ruo­lo, tut­ta­via è neces­sa­rio che sia otte­nu­ta da fon­ti rin­no­va­bi­li altri­men­ti non godrem­mo di alcun beneficio.

2. Aviazione elettrica 

Secon­do Scien­ti­fic Ame­ri­can, nel 2019 il tra­spor­to aereo si è reso respon­sa­bi­le del 2.5% del­le emis­sio­ni glo­ba­li di car­bo­nio: tale cifra potreb­be tri­pli­ca­re entro il 2050. Per evi­ta­re ciò mol­te com­pa­gnie (come Air­bus Ampai­re, MagniXe Evia­tion) si stan­no impe­gnan­do a svi­lup­pa­re moto­ri elet­tri­ci al fine di ridur­re le emis­sio­ni di con­ta­mi­nan­ti, ridur­re i costi del car­bu­ran­te del 90%, i costi del­la manu­ten­zio­ne del 50% e ridur­re il rumo­re del 70%. Ad oggi esi­sto­no alcu­ni model­li spe­ri­men­ta­li pen­sa­ti per uso pri­va­to, azien­da­le o a cor­to rag­gio in atte­sa del­l’ap­pro­va­zio­ne da par­te del­la U.S. Fede­ral Avia­tion Admi­ni­stra­tion.

L’interesse di gran­di com­pa­gnie aeree per que­sti vei­co­li di nuo­va gene­ra­zio­ne è testi­mo­nia­to da dichia­ra­zio­ni come quel­le di Dan Wolf, CEO di CapeAir, che sostie­ne di voler acqui­sta­re il model­lo Ali­ce pro­po­sto da Evia­tion sia per il ridot­to impat­to ambien­ta­le del mez­zo che per i bene­fi­ci eco­no­mi­ci che se ne trar­reb­be­ro: i moto­ri elet­tri­ci sono più lon­ge­vi di quel­li ali­men­ta­ti da idro­car­bu­ri e richie­do­no inter­ven­ti di revi­sio­ne dopo 20 000 ore di uti­liz­zo anzi­ché 2000. Pur­trop­po la den­si­tà ener­ge­ti­ca del­le bat­te­rie attua­li non ren­de favo­re­vo­le l’elettrificazione del set­to­re aereo: le miglio­ri bat­te­rie pre­sen­ti sul mer­ca­to han­no una den­si­tà ener­ge­ti­ca pari a 250 wattora/kg con­tro i 12 000 wattora/kg dei moto­ri ali­men­ta­ti a com­bu­sti­bi­li fos­si­li. Per far vola­re un aereo ali­men­ta­to ad elet­tri­ci­tà sono richie­ste dun­que bat­te­rie mol­to pesan­ti e che occu­pa­no mol­to spa­zio. Ciò nono­stan­te, Air­bus ritie­ne di poter ave­re un vei­co­lo da 100 pas­seg­ge­ri pron­to entro il 2030.

3. Cemento a basso impatto ambientale

L’industria del cemen­to è respon­sa­bi­le di cir­ca l’8% del­le emis­sio­ni glo­ba­li annue di CO₂ poi­ché i com­bu­sti­bi­li fos­si­li sono impie­ga­ti per gene­ra­re il calo­re neces­sa­rio per la for­ma­zio­ne di que­sto mate­ria­le. A cau­sa dei feno­me­ni di urba­niz­za­zio­ne si pre­ve­de una pro­du­zio­ne di cemen­to sem­pre più ingen­te così come la con­se­guen­te pro­du­zio­ne di ani­dri­de car­bo­ni­ca. For­tu­na­ta­men­te negli ulti­mi anni sono nate diver­se real­tà che pro­pon­go­no solu­zio­ni inno­va­ti­ve per pro­dur­re cemen­to con un mino­re impat­to sull’ambiente; Soli­dia, ad esem­pio, è un’a­zien­da del New Jer­sey che uti­liz­za un pro­ces­so chi­mi­co auto­riz­za­to dal­la Rut­gers Uni­ver­si­ty al fine di ridur­re del 30% le emis­sio­ni di ani­dri­de car­bo­ni­ca ori­gi­na­te duran­te il pro­ces­so di pro­du­zio­ne del cemento.

Car­bon­Cu­re, un’azienda di Dart­mouth, pro­po­ne di rac­co­glie­re la CO₂ pro­dot­ta duran­te diver­si pro­ces­si indu­stria­li ed impie­gar­la per pro­dur­re cemen­to tra­mi­te un pro­ces­so di mine­ra­liz­za­zio­ne: in tal modo si impe­di­sce a que­sto con­ta­mi­nan­te di disper­der­si in atmo­sfe­ra. Anche gran­di e lon­ge­ve azien­de cemen­tie­re stan­no attuan­do modi­fi­che per con­tri­bui­re alla rivo­lu­zio­ne ver­de: Nor­cem, colos­so nor­ve­ge­se, si pro­po­ne di diven­ta­re il pri­mo pro­dut­to­re di cemen­to al mon­do pos­ses­so­re di una fab­bri­ca ad emis­sio­ni zero.

4. Idrogeno verde

Per decar­bo­niz­za­re la nostra socie­tà è neces­sa­rio avva­ler­si dell’idrogeno, poi­ché si trat­ta di un com­bu­sti­bi­le ad alta den­si­tà ener­ge­ti­ca il cui uni­co sot­to­pro­dot­to di com­bu­stio­ne è l’acqua. Ave­re a dispo­si­zio­ne ingen­ti quan­ti­tà di idro­ge­no ci con­sen­ti­reb­be di non fare affi­da­men­to sui com­bu­sti­bi­li fos­si­li anche in set­to­ri in cui l’elettricità non è uti­liz­za­bi­le come quel­lo nava­le e quel­lo mani­fat­tu­rie­ro che richie­do­no mol­ta ener­gia in poco spa­zio. Ad oggi riu­scia­mo a rica­va­re l’idrogeno tra­mi­te mol­ti pro­ces­si indu­stria­li iden­ti­fi­ca­ti con diver­si colo­ri: l’idrogeno gri­gio si rica­va sot­to­po­nen­do i com­bu­sti­bi­li fos­si­li a un flus­so di vapo­re, con con­se­guen­te pro­du­zio­ne di con­ta­mi­nan­ti atmo­sfe­ri­ci come l’anidride car­bo­ni­ca. Se a tali com­po­sti di scar­to vie­ne impe­di­to di rag­giun­ge­re l’atmosfera l’idrogeno si defi­ni­sce blu. L’idrogeno ver­de vie­ne inve­ce rica­va­to sen­za l’ausilio di com­bu­sti­bi­li fos­si­li: sot­to­po­nen­do mole­co­le d’acqua ad elet­tro­li­si si rica­va­no idro­ge­no e ossi­ge­no sen­za sottoprodotti. 

Fino a pochi anni fa, le ingen­ti quan­ti­tà di ener­gia elet­tri­ca neces­sa­rie per il pro­ces­so di elet­tro­li­si pote­va­no esse­re rica­va­te uni­ca­men­te tra­mi­te meto­di non car­bon free, men­tre oggi l’elettricità è più facil­men­te rica­va­bi­le da fon­ti rin­no­va­bi­li e gli elet­tro­liz­za­to­ri sono diven­ta­ti più effi­cien­ti. Varie socie­tà stan­no lavo­ran­do a elet­tro­liz­za­to­ri che con­sen­ta­no di pro­dur­re idro­ge­no ver­de più eco­no­mi­ca­men­te dell’idrogeno blu o gri­gio, men­tre altre real­tà si occu­pa­no di pro­dur­re idro­ge­no ver­de su sca­la indu­stria­le. Con­dot­to da un con­sor­zio di socie­tà e patro­ci­na­to dal Depart­ment for Busi­ness, Ener­gy & Indu­strial Stra­te­gy ingle­se, il pro­get­to Giga­stack mira ad inte­gra­re elet­tro­liz­za­to­ri all’interno del­le tur­bi­ne eoli­che di due sta­zio­ni off­sho­re in modo da gene­ra­re ingen­ti quan­ti­tà di idro­ge­no verde. 

Danie­le Di Bella

Sono Danie­le, da gran­de voglio fare il bio­fi­si­co, esplo­ra­re l’Ar­ti­de e lavo­ra­re in Antar­ti­de. Al momen­to stu­dio Quan­ti­ta­ti­ve Bio­lo­gy, leg­go, mi inte­res­so di ambien­te e scri­vo per Vulcano.