Smart City

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

Il rapporto di Althesys “Decarbonizzazione e competitività. Strategie per una transizione energetica sostenibile e volta alla crescita” dedicato alla filiera italiana delle tecnologie “verdi” scatta una fotografia che si può forse riassumere così: deboli nelle tecnologie di base, ma ben posizionati nella produzione di componenti, con alcuni ambiti, come quello delle le pompe di calore idroniche, degli inverter, dei componenti per le reti elettriche o degli elettrolizzatori, in cui la presenza industriale del Paese è di assoluto rilievo.È questa la prima immagine di un film tutto da scrivere, quello del futuro del paese in seno alla transizione digitale ed ecologica, di cui ragioniamo, in questa puntata, da KEY, l’expo della transizione energetica in corso alla Fiera di Rimini.Ospite Alessandro Marangoni CEO di Althesys

Anche in questa puntata di Smart City qualche anticipazione su KEY, l’expo della transizione energetica che aprirà il 5 marzo a Rimini. Parliamo dei possibili usi dell’IA per l’energy management, tema al centro di un workshop organizzato organizzato da FIRE, la Federazione Italiana per gli usi Razionali dell’Energia, che per l’occasione presenterà alcuni primi dati, frutto di una indagine sull’utilizzo da parte dei loro soci di tecnologie di intelligenza artificiale. E parliamo di energia e sostenibilità nella filiera delle costruzioni, col mondo dell’edilizia impegnato a discutere di tematiche come l’edilizia off-site, applicata al mondo delle ristrutturazioni, e pratiche di economica circolare avanzata, quali il remanufacturing degli edifici e il riuso in loco di materiali da demolizione. Ospiti della puntata: Dario di Santo, Direttore di FIRE; Gian Marco Revel, Docente di sistemi di misura e sensoristica avanzata dell’Universit&agra

Torna KEY, l’Expo della transizione energetica, dal 5 al 7 marzo alla fiera di Rimini. Anche quest’anno la seguiremo da vicino. In questa puntata partiamo dai numeri della manifestazione e da un breve excursus su alcuni dei temi più dibattuti in oltre un centinaio di incontri, i quali altro non fanno che riflettere i settori più caldi del momento: si va da evergreen come il fotovoltaico, settore ormai maturo e che finalmente marcia a ritmi adeguati; all’eolico offshore, che al contrario è nella fase iniziale ma su cui si ripongono molte speranze; fino al mondo degli accumuli (batterie, idrogeno ecc.) necessari per accompagnare la crescita delle fonti rinnovabili, ma discontinue, come il sole e il vento. Poi ancora agrivoltaico, mobilità elettrica, e, infine, al centro del dibattito di molti appuntamenti di KEY, il futuro incerto del mondo dell’edilizia residenziale. Ospiti della puntata: Corrado Peraboni, CEO di Italian Exhibition Group; Gianni Silvestrini,

Non è il lettino di Star Trek, su cui il paziente si sdraia e che rileva tutto il possibile. Ma la direzione non è così diversa. Parliamo di DIANA. Nata al Centro Nazionale per lo Sviluppo di terapia genica e farmaci con tecnologia a RNA, è una cabina monoposto in cui un paziente può eseguire 60 esami medici in 15 minuti: un dispositivo medico, quindi, pensato per scattare una fotografia del paziente e fare “il punto della situazione” in modo estremamente rapido. Un bisogno già attuale, che diventerà sempre più forte col progressivo sviluppo della medicina personalizzata, dove si mira a terapie, come quella genica, che si basano sulle condizioni e sulle caratteristiche uniche di ogni paziente. Ce ne parla Rosario Rizzuto, professore di Patologia generale ed ex rettore dell’Università di Padova, nonché presidente della Fondazione che coordina l’attività del Centro Nazionale per lo Sviluppo di terapia genica e f

È possibile usare l’acqua come propellente nei satelliti e nei veicoli spaziali? È questa la sfida di Water-based Electric Thrusters (WET), progetto di ricerca Horizon Europe coordinato dall’Università di Bologna. Il progetto ha l'obiettivo di esplorare il comportamento del plasma generato dall’acqua come propellente, in un nuovo tipo di propulsore elettrico da utilizzare sui satelliti spaziali. Il principio di azione-reazione vuole che se lanciamo una massa in una direzione, riceviamo una spinta nella direzione opposta. Su questo principio si basa la propulsione nello spazio, e ciò implica portarsi dietro una massa da espellere. L’acqua non è un carburante, ma nei motori ionici è una massa da espellere buona come un’altra. E ha un vantaggio: si trova quasi ovunque nel sistema solare ed è molto più facile da estrarre di altri possibili propellenti. Parliamone con Fabrizio Ponti, professore al Dipartimento di Ingegneria I

Stoccare in modo permanente la CO2 nell’acqua di mare sotto forma di bicarbonato, senza effetti deleteri per l’ecosistema. L’idea non è solo oggetto di valutazione da parte degli scienziati, ma è già una start-up: Limenet, che oggi dispone del più grande impianto al mondo di questo tipo. La cattura e il sequestro della CO2 è notoriamente una delle alternative nella lotta al cambiamento climatico, e ci sono diversi approcci allo studio. Il processo messo a punto da Limenet ha il vantaggio di richiedere materie prime molto comuni (il carbonato di calcio, cioè in pratica il calcare) e di offrire una forma di stoccaggio estremamente semplice: la dispersione in mare, dove per di più il bicarbonato combatterebbe l’acidificazione delle acque. Ce lo racconta Stefano Caserini, professore di Cambiamenti climatici e di Ingegneria ambientale dell’Università di Parma.

Far fare alla luce il contrario di quello che siamo abituati ad associare al suo comportamento è la specialità dell’ospite di questa puntata. Siamo nel campo delle nanotecnologie, quel campo della ricerca scientifica specializzato nello sminuzzare la materia fino al punto in cui materiali comuni, dalle proprietà comuni, iniziano ad esibire comportamenti inaspettati, sorprendenti, strani. Così, con materiali di questo genere, è possibile per esempio convincere la luce a muoversi a spirale, oppure a scorrere come un liquido senza attrito lungo un condotto. Tutte cose che potrebbero servire alle future tecnologie fotoniche, su cui c’è moltissima ricerca in tutto il mondo: pensiamo, per esempio, al calcolo ottico, su cui si punta per abbattere drasticamente il consumo dei computer e dei data center. Ne parliamo con Antonio Ambrosio, direttore del Vectorial Nano-imaging lab dell’IIT.

La decarbonizzazione dei trasporti pesanti è al palo. Questo, in sintesi, è quanto emerge dall'analisi dell’Energy&Strategy group della School of Management del Politecnico di Milano. Secondo il report - nell’attuale quadro tecnologico, ma anche fiscale, di incentivi e di regole - il cosiddetto total cost of ownership, che tiene conto sia dei costi di acquisto che di gestione e manutenzione di un mezzo, vale circa 0,65 €/km per i mezzi a gasolio, che diventa 1,02 €/km per i veicoli elettrici (BET) e addirittura 2,47 €/km per i veicoli ad idrogeno: costi significativamente più alti, che spiegano perché le motorizzazioni alternative non prendano quota. Da sottolineare invece la sostanziale competitività di biodiesel e biometano, su cui forse sarebbe il caso di puntare in modo più netto per questa categoria degli autotrasporti. Ne parliamo con Davide Chiaroni, professore del Politecnico di Milano e Cofondatore dell’Energy Strategy

Si chiamano batterie a flusso e rappresentano una delle soluzioni più studiate per lo stoccaggio a lungo termine dell’energia. Si tratta forse della principale sfida rimasta sul tavolo per completare la cassetta degli attrezzi della transizione energetica. Le batterie a flusso permettono infatti di accumulare energia sotto forma di un liquido chimicamente reattivo, che al momento opportuno può essere fatto reagire producendo elettricità. Ma ciò richiede enormi quantitativi di questi liquidi, che va contro la necessità di evitare materie prime critiche o pericolose. Tuttavia, un gruppo di ricercatori della Northwestern University negli USA è riuscito a dar vita a una batteria a flusso che utilizza come liquido reattivo uno scarto industriale, abbondante e privo di altri utilizzi. Commentiamo questa notizia con Barbara Mécheri, professoressa di Fondamenti Chimici delle Tecnologie al Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche dell'Università di

Andiamo a Pisa per parlare di una frontiera della ricerca scientifica che mira ad arruolare gli animali nello svolgimento di compiti di difesa e gestione degli ecosistemi, come ripristinare habitat, controllare specie invasive, o raccogliere dati ambientali in tempo reale in modo non invasivo. Tutto, per mezzo dell’interazione con sistemi robotici. Parliamo, per esempio, di pesci robot infiltrati nei banchi di pesci per fare da leader e condurli in zone sicure; o anche di alveari robot in cui api robotiche danno indicazioni alle api bottinatrici su dove andare a raccogliere nettare. L’idea è che da questa interazione possano emergere proprietà e abilità che non sono la somma delle due, ma qualcosa di più. Di tutto questo ne parliamo con Donato Romano, ricercatore presso l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Cosa serve per rendere meno distruttive le alluvioni, che il cambiamento climatico sta incrementando di numero e di intensità? Quali sono le priorità in termini di azione e quali le priorità in termini di ricerca scientifica? Qual è l’armamentario di conoscenze, modelli, strumenti di analisi di cui abbiamo bisogno per adattarci nel modo più efficace possibile? Rispondere a queste domande è essenziale per un Paese in cui la coperta è sistematicamente troppo corta. Ed è precisamente quanto hanno tentato di fare gli esperti della Fondazione RETURN - partenariato esteso del PNRR nato per affrontare i rischi naturali e antropici - i quali hanno stilato un documento di indirizzo che prova a mettere in ordine le priorità. Ce ne parla Alberto Montanari, professore di Costruzioni Idrauliche e Marittime e Idrologia al Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali dell'Università di Bologna.

Le incisioni dei Camuni sono arrivate a noi ancora leggibili dopo millenni. Carta e papiri hanno resistito molti secoli. L’aspettativa di vita di un disco BluRay è di qualche decina di anni. Insomma: delle montagne di dati che produciamo potrebbe non rimanere nulla. Ma agenzie governative, istituti di ricerca e archivi nazionali hanno bisogno di supporti che ne garantiscano l’integrità per moltissimo tempo senza troppa manutenzione. Un gruppo di ricercatori della Università di Scienza e Tecnologia della Cina è riuscita a creare una memoria ad altissima densità basata su un cristallo di diamante: una specie di cristallo dati, come se ne sono visti a decine nei film di fantascienza, capace di metterli al sicuro per milioni di anni. Commentiamo la notizia insieme a Nicole Fabbri, Prima Ricercatrice dell’INO del CNR.

Non solo idrogeno. A competere per un ruolo di primo piano nella soluzione della più rilevante sfida tecnologica per la transizione energetica - cioè l’accumulo di energia su lunghe scale di tempo - c’è un piccolo drappello di elementi che la tavola periodica ci offre. Tra i pretendenti c’è anche lo zolfo, altro elemento che sappiamo essere molto reattivo, tanto da essere utilizzato nei fiammiferi. Accumulare l’energia solare utilizzando lo zolfo è l’obiettivo del progetto Pathfinder SULPHURREAL, finanziato con quasi 4 milioni di euro dall’Unione Europea, che vede l’ENEA impegnata nella realizzazione di un prototipo sperimentale nei laboratori del Centro Ricerche Casaccia. Ce ne parla Anna Chiara Tizzoni, Ricercatrice del Laboratorio Energia e Accumulo Termico di ENEA.

Computer quantistici, sensori quantistici, simulatori quantistici. Esistono ormai numerosi esempi di dispositivi di questo genere, che promettono di rivoluzionare i rispettivi settori. Ma il pieno potenziale della cosiddetta seconda rivoluzione quantistica sarà raggiunto solo facendo comunicare questi dispositivi con lo stesso linguaggio che ne contraddistingue il funzionamento: servono cioè reti di telecomunicazione quantistiche. Parliamo di reti in fibra ottica di cui esistono ormai diversi esempi, ma si tratta di reti dedicate. E se fosse invece possibile usare le stesse infrastrutture in fibra ottica lungo le quali già transita il traffico dati convenzionale? Insomma: Telecomunicazioni quantistiche e classiche possono convivere? E’ proprio quello che ha dimostrato un gruppo di ricercatori della Northwestern University in Illinois, con un esperimento descritto sulla rivista scientifica Optics. Ne parliamo con Davide Calonico, Direttore Scientifico dell’Istituto Nazionale di

Dall’istituto di Geochimica di Guangzhou, in Cina, arriva una tecnologia innovativa per estrarre le terre rare, che ridurrebbe drasticamente, almeno secondo quanto riportato su Nature Sustinability, l’impatto ambientale delle operazioni minerarie. Si tratta di un metodo estrattivo che richiederebbe pochissimi scavi: infatti i ricercatori cinesi, guidati da Jianxi Zhu, hanno trovato il modo di convincere questi minerali a migrare e concentrarsi in precisi punti di raccolta, attratti dai campi elettrici generati da un sistema di elettrodi inseriti nel terreno. Commentiamo la notizia con l'aiuto di Andrea Dini, Primo Ricercatore dell’Istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR.

In questa puntata parliamo dei risultati di un’analisi condotta dall’Osservatorio Innovazione e Brevetti della LIUC - Univ Cattaneo, che ha fatto il punto sull’andamento dell’innovazione green e dell’innovazione circular prodotte in Italia. Si tratta di un’analisi che tenta di misurare la capacità dei brevetti di generare valore futuro per le imprese e il territorio. I dati rivelano una situazione preoccupante a livello nazionale, con percentuali molto basse su entrambi i versanti, anche se non mancano le eccezioni, come quella rappresentata dal comparto del packaging. Ne parliamo con Raffaella Manzini, professoressa  di Gestione dell’Innovazione e della Tecnologia presso la Scuola di Ingegneria Industriale della LIUC.

Volare nell’atmosfera spinti da un nuovo tipo di propulsione finora utilizzata solo nello spazio: la propulsione ionica. Si tratta di un’ipotesi di innovazione radicale; un campo di studi giovane che, tuttavia, sta iniziando a produrre risultati. Parliamo del progetto IPROP, della durata di 4 anni,  guidato dal Politecnico di Milano e finanziato con 3 milioni di € dal programma EIC Pathfinder dell’UE. Perché si può parlare di innovazione radicale? Come sentiremo in questa puntata, la propulsione ionica non solo è una propulsione squisitamente elettrica e completamente diversa da quelle a cui siamo abituati, ma apre alcune prospettive del tutto inedite, come dirigibili per il trasporto di merci a basso consumo energetico o sistemi di osservazione della Terra simili ai satelliti artificiali ma molto più semplici ed economici. Di propulsione ionica e del Progetto IPROP parliamo con Marco Belan, professore di Fluidodinamica al Politecnico di Milano.