Francesca Valetti (Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi), con quali tecniche cercate di produrre un combustibile pulito?
Il nostro approccio è quello di imitare la natura, e in particolar modo le cellule, che per esempio sfruttano la luce solare tramite strategie biochimiche. Tutti gli organismi hanno bisogno di energia: la catturano, la scambiano e la convertono. Per farlo usano gli enzimi, proteine iperpecializzate, fantastici nano-congegni rifiniti e migliorati durante miliardi di anni di evoluzione. Gli enzimi sono quindi per definizione biocompatibili e sostenibili. Alcuni enzimi producono idrogeno e altri usano la CO²: conoscere il meccanismo con cui funzionano ci ispira a utilizzarli, copiarli e migliorarli per proporre un futuro innovativo e compatibile con la tutela del nostro pianeta.

La produzione di energia da fonti rinnovabili non è costante nel tempo. Marcello Baricco (Dipartimento di Chimica), come fare per immagazzinare l’energia rinnovabile per renderla disponibile quando serve, ma non può essere prodotta?
Fra le molte soluzioni proposte per immagazzinare le energie rinnovabili, si sta studiando l’uso dell’idrogeno come vettore energetico. L’energia prodotta viene mandata a un elettrolizzatore, che scinde l’acqua in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno prodotto viene immagazzinato, per essere poi riconvertito in energia elettrica mediante una cella a combustibile. L’unico ingrediente è l’acqua. L’immagazzinamento dell’idrogeno rimane un problema aperto e a questo vuole rispondere il progetto europeo HyCARE, coordinato dal Dipartimento di Chimica di UniTO e finanziato con circa 2 milioni di euro. Ve lo racconto nel dettaglio qui. 

Nicole Mariotti (Dipartimento di Chimica) quanto l'energia solare può considerarsi sostenibile?
È importante chiarire che rinnovabile non è sinonimo di sostenibile. Un'energia rinnovabile può rigenerarsi in tempi brevi ma questo non la rende automaticamente sostenibile. Materiali molto costosi, dannosi per l'ambiente o critici a livello socio-economico, potrebbero compromettere la sostenibilità delle tecnologie predisposte allo sfruttamento dell'energia solare. Per esempio, lo smaltimento dei pannelli solari al silicio giunti alla fine del loro ciclo di vita può essere una minaccia alla sostenibilità. Se infatti ogni fase nel ciclo di vita dei pannelli solari ha le sue criticità, al momento l'attenzione maggiore si concentra sullo smaltimento perché non si riescono ancora a recuperare tutte le componenti e la parte di delaminazione richiede alte temperature. Inoltre, si prevede che entro 10 anni ci sarà un aumento notevole di pannelli da smaltire. Attraverso studi specifici di impatto ambientale, disponibilità e costi dei materiali è possibile individuare i punti deboli di queste tecnologie e studiarne le possibili soluzioni.

Roberto Mazzoli (Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi) è possibile produrre carburanti, plastiche e altri materiali di uso comune in maniera indipendente dal petrolio?
È possibile usando la biomassa più abbondante sulla Terra: la lignocellulosa. Il suo basso costo la rende ideale all'uso in processi di bioraffineria, nei quali può essere trasformata in prodotti di interesse industriale come carburanti e bioplastiche mediante fermentazione microbica. Ha però un difetto: è molto recalcitrante alla biodegradazione, il che rende gli attuali processi di bioconversione complessi e costosi. L'ingegneria metabolica può aiutare lo sviluppo di microrganismi più efficaci capaci di catalizzate processi di fermentazione della lignocellulosa più semplici ed economici.

Per saperne di più sull'obiettivo #7 dell'Agenda Onu per la sostenibilità clicca qui!

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