AMBIENTE RISORSE SALUTE
Rivista e dossier del Centro Studi l'Uomo e l'Ambiente - Padova
direttore Domenico Ceravolo
Chi siamo / Home / La rivista /


INFORMAZIONI INNOVATIVE
da Ambiente Risorse Salute
Bimestrale su carta

Questa selezione informativa è finalizzata a mettere in risalto innovazioni
scientifiche e tecnologiche funzionali allo sviluppo sostenibile
.
Immettiamo in rete quanto già pubblicato su "Ambiente Risorse Salute"

dal n.104 (luglio/agosto 2005)


Indice delle rubriche:

Ambiente

Energia

Nanotecnologie

Idrogeno e Innovazione

Alimentazione e Salute

Biotecnologie agroalimentari


Ambiente


Acqua, da liquami suini

L'impresa canadese URECO ritiene di avere risolto una volta per tutte i problemi del trattamento delle deiezioni dei maiali. Il suo presidente lavora da tre anni su di un procedimento innovativo, sviluppato insieme a ricercatori dell'Università Laval (Quebec). L'impianto che Ureco intende proporre alle porcilaie utilizza una tecnica di distillazione azeotropica mantenuta da pressione di vapore. Questa tecnica è poco onerosa per gli allevamenti suini.
Concretamente, il sistema Ureco estrae più del 90% dell'acqua dalle deiezioni. Queste sono successivamente trattate e l'acqua distillata prodotta viene inviata ad una riserva, per essere poi scaricata nell'ambiente o utilizzata per riscaldare edifici, abbeverare gli animali. Anche gli altri componenti del liquame (azoto, fosforo e potassio) vengono conservati in depositi. L'azoto liquido ottenuto può servire come concime chimico per la fertilizzazione i campi, senza avere lo svantaggio dello sgradevole odore di letame. Il fosforo e il potassio, solidi, possono essere inviati ad un centro di compostaggio.
Il presidente di Ureco spiega che questo è un trattamento completo, il solo che riporta l'acqua agli effluenti senza alcun danno per l'ambiente. Si possono evitare anche le fosse di stoccaggio del liquame, essendo le deiezioni trattate mano a mano che vengono prodotte.
Secondo un membro della Federazione dei produttori suinicoli del Quebec, si tratta di un approccio diverso, rispetto agli altri trattamenti, che dipende più dall'industria petrolchimica che dal risanamento biologico delle acque. Gli scarichi sono perfettamente accettabili per essere restituiti all'ambiente naturale.
Fonte: ADIT BE Canada

Effetti "raffreddanti" degli aerosol

Secondo un articolo apparso nella rivista scientifica "Nature", il riscaldamento globale potrebbe essere più rapido e di maggiore portata rispetto alle attuali previsioni degli esperti. Infatti, la riduzione delle emissioni di aerosol, che ha un'azione benefica sulla qualità dell'aria, rischia di amplificare il cambiamento climatico, in quanto si riducono gli effetti "raffreddanti" degli stessi aerosol. Tuttavia, le incertezze sull'ampiezza del raffreddamento dovuto agli aerosol non permettono di prevedere con certezza di quanto il riscaldamento planetario supererà le stime finora prevalenti.
Il professor Meinrat Andreae dell'Istituto di Chimica Max Plank (Germania), il dottor Chris Jones del Centro Hadley di previsione e ricerca sul clima (Inghilterra) e il professor Peter Cox del Centro di Ecologia e di Idrologia (Inghilterra) hanno, infatti, studiato gli effetti "raffreddanti" degli aerosol (particelle molto fini trasportate dall'aria) sul clima e sulla cattura dell'anidride carbonica da parte della biosfera. Questi aerosol hanno ridotto la quantità di radiazioni solari che arrivano sulla superficie della Terra, compensando così il riscaldamento dovuto ai gas serra, come l'anidride carbonica. Tuttavia, i loro effetti deleteri sulla qualità dell'aria e sulla salute umana hanno condotto ad una legislazione di limitazione o addirittura d'interdizione di certi aerosol.
La necessaria riduzione di emissione di aerosol tende ad indurre, dunque, una diminuzione del loro effetto "raffreddante" e dunque un riscaldamento globale più rapido. Questo riscaldamento potrà successivamente amplificarsi naturalmente poiché la biosfera assorbirà meno anidride carbonica. Le terre e gli oceani assorbono, oggi. quasi la metà delle nostre emissioni di CO2 ma un leggero riscaldamento della temperatura (dovuto alla riduzione dell'effetto "raffreddante" degli aerosol ) potrebbe guastare questi equilibri e impedire alla biosfera di giocare il suo ruolo di regolatore del tasso di CO2. Ciò avrebbe conseguenze drammatiche come l'aumento estremamente rapido del tenore di CO2 nell'atmosfera facendo entrare il riscaldamento globale in un circolo vizioso.
Gli autori dell'articolo riconoscono che esistono numerose incertezze sull'ampiezza dei vari cambiamenti di temperatura, tuttavia il professor Andreae mette in guardia: "date le conseguenze potenziali estremamente gravi per l'ambiente e l'uomo, la sola politica ragionevole sarebbe di ridurre le emissioni di sostanze che abbiano degli effetti "riscaldanti" con obiettivi di riduzione molto più rilevanti di quelli previsti dal protocollo di Kyoto".
Per ulteriori informazioni: andreae@mpch-mainz.mpg.de

Carburanti da gas di sintesi

Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un catalizzatore che elimina, in maniera attiva, selettiva e stabile, i nitrati che contaminano l'acqua. Il nuovo catalizzatore, sviluppato dall'Istituto di Tecnologia Chimica, centro appartenente al Consiglio Superiore di Ricerche Scientifiche (CSIC) e all'Università Politecnica di Valencia in Spagna, permette di eliminare i nitrati presenti nell'acqua grazie ad una riduzione catalitica a temperatura ambiente. Attualmente, le tecniche utilizzate per eliminare queste sostanze, come l'osmosi inversa, l'elettrodialisi o i processi biologici, producono nuovi residui che devono successivamente essere trattati. Secondo Eduardo Palomares, ricercatore del CSIC, la tecnica proposta è una reazione chimica facilmente controllabile e rispettosa dell'ambiente, in quanto separa il nitrato dall'acqua e lo trasforma in azoto che è inoffensivo. In questo modo, il catalizzatore, in presenza di un agente riduttore (di preferenza l'idrogeno), converte i nitrati in azoto senza produrre alcun tipo di residuo.
La contaminazione delle acque naturali da nitrati è uno dei problemi più urgenti che sono apparsi durante gli ultimi anni a scala internazionale. L'aumento della concentrazione di questa sostanza è dovuto all'utilizzazione massiccia di concimi in agricoltura e ai rifiuti degli allevamenti di animali. Nella comunità di Valencia, dove la ricerca è stata effettuata, un eccesso di nitrati nelle acque dei pozzi colpisce tutto il litorale, dove abbondano le coltivazioni di agrumi. Le acque di questi pozzi, oltre che per irrigare i campi, sono utilizzate per consumo umano, e questo costituisce un serio problema. L'acqua con un eccesso di nitrati è accettabile per l'irrigazione, ma non è più adatta al consumo umano quando la concentrazione supera i 50 mg/l.
L'efficacia di questa nuova tecnica è stata provata con l'acqua di un pozzo a sud di Valenza che ha un'alta concentrazione di nitrati (80 mg/l). Il catalizzatore ha eliminato il 60% dei nitrati presenti nell'acqua, consentendo di ottenere, dopo 30 minuti di reazione, una concentrazione sotto il limite di legge (50mg/l).
Per maggiori informazioni: service.scientifique@ambafrance-es.org

Energia

Carburante da gas di sintesi
Un gruppo di ricerca dell'università di Toyama ha messo a punto un catalizzatore per produrre in una sola tappa carburanti liquidi (benzina o GPL) a partire dai gas di sintesi.
Il gas di sintesi, composto principalmente da monossido di carbonio e idrogeno è ottenuto a partire da metano, biomasse, rifiuti organici e carbone. Il procedimento utilizza il metodo Fischer-Tropsh, con il catalizzatore abituale per la sintesi FT incapsulato in una zeolite. Il carburante ottenuto ha un indice di ottani elevato e non contiene zolfo. Un piccolo impianto pilota di produzione è stato installato all'università, in collaborazione con alcune imprese (Nippon Steel, Japan National Oil Corporation). Un procedimento simile è stato sviluppato da Shell in Malaysia, ma è più complicato e il catalizzatore ha vita breve quindi economicamente meno redditizio.
Fonte: ADIT BE Giappone

Nuovi materiali per il rilancio delle pile a combustibile

Nel corso degli ultimi anni, lo sviluppo delle pile a combustibile è passato da un periodo di euforia ad un periodo di crescita stabile. L'utilizzazione di nuovi materiali è, parallelamente ai considerevoli progressi realizzati nella progettazione, uno dei fattori essenziali dello sviluppo delle celle a combustibile.
La "Casa della Tecnica", un istituto esterno all'università RWTH di Aix la Chapelle offre la possibilità d'informarsi sullo sviluppo di nuovi materiali per le pile a combustibile in occasione del convegno "I materiali per la tecnologia delle pile a combustibile" che si tiene dal 22 al 23 settembre 2005 a Essen (Germania).
I temi più trattati in particolare saranno lo sviluppo e le funzioni delle pile a combustibile, le condizioni di compatibilità sistematica per lo sviluppo di materiali, lo stato della tecnica di sviluppo di materiali nonché i processi di fabbricazione. L'evento è curato da M. Stolten dell'Istituto di materiali e processi della tecnica energetica (IWV) di Julich.
Per maggiori informazioni: b.hoemberg@hdt-essen.de
Fonte: ADIT BE Germania

Dall'erica, biomassa per elettricità in Galizia

Ricercatori dell'Università di Santiago di Compostella (USC) hanno studiato il potenziale energetico dell'erica, presente in abbondanza sulle montagne galiziane.
In questi ultimi anni, in Galizia, il progressivo abbandono delle terre coltivate ha provocato una sovrabbondanza di vegetazione bassa. Queste piante, che hanno scarso valore economico ma alto potere energetico, rappresentano più del 40% della biomassa delle montagne galiziane. Un gruppo di ricercatori della Facoltà di Fisica dell'USC ha analizzato, per tre anni, il modo di valorizzare efficacemente questi 800.000 ettari di vegetazione. Il loro studio, basato su calcoli matematici, propone di utilizzare queste piante a fini energetici. Prendendo in considerazione il mantenimento dell'equilibrio ecologico, si stima che circa 300.000 ettari di brughiera dovrebbero essere conservati allo stato naturale. La restante superficie potrebbe essere utilizzata per la produzione di combustibile per le centrali di produzione elettrica. Con questa biomassa potrebbero essere prodotti 260.000 megawatt/ora, che coprirebbero il fabbisogno elettrico di circa 60.000 persone.
Lo sfruttamento razionale di questa vegetazione contribuirebbe anche alla manutenzione delle foreste, ridurrebbe i rischi d'incendi e favorirebbe l'aumento dell'occupazione. I ricercatori calcolano il beneficio economico a più di undici milioni di euro all'anno.
Tuttavia, i risultati di questo studio, finanziato dalla comunità di Galizia, restano provvisori. Programmi di ricerca complementari dovrebbero permettere una loro conferma. Le conclusioni definitive sono attese per il 2007.
Per maggiori informazioni: cjoret_science@yahoo.fr
Fonte: ADIT BE Spagne

Nanotecnologie

Produzione di massa di nanotubi di carbonio

Un gruppo congiunto dell'Istituto Steacie di scienze molecolari del CNRC (ISSM-CNRC) di Ottawa e dell'Università di Sherbrooke sta per commercializzare un procedimento brevettato per la produzione di massa di nanotubi di carbonio di grande purezza. È un'operazione che, secondo i suoi autori, potrebbe rivoluzionare l'uso di questo materiale ad alta tecnologia in un grande numero di prodotti.
La produzione mondiale di nanotubi di carbonio è ancora ridotta a circa 300 chilogrammi all'anno e il prezzo di vendita arriva a 450 euro al grammo, secondo solo a quello di un altro prodotto del carbonio, il diamante.
Il gruppo ISSM-CNRC/Sherbrooke spera che il nuovo procedimento di produzione possa ben presto raddoppiare la produzione mondiale di nanotubi di carbonio di alta qualità, provocando un abbassamento del prezzo e determinando nuovi utilizzi, particolarmente nei materiali compositi.
Il procedimento utilizzato è il risultato della combinazione dell'esperienza nel settore della crescita di nanotubi di carbonio assistita da laser e di un procedimento industriale chiamato tecnologia del "plasma termico induttivo". Il procedimento consiste nella vaporizzazione di materiali di carbonio in un plasma di calore intenso al fine per indurre gli atomi di carbonio a "mettersi in rete" fra di loro. Il Gruppo ISSM-CNRC/Sherbrooke ha anche raffinato il procedimento chimico che permette di mescolare i tubi in resine per usarli nei materiali compositi.
Le formulazioni di nanotubi di carbonio di prima generazione sono attualmente sottoposti a prove standard di validazione per la resistenza presso l'Istituto di ricerca aerospaziale del CNRC, e per l'integrazione con materiali compositi, presso l'Istituto dei materiali industriali del CNRC.
Il gruppo ISSM-CNRC/Sherbrooke spera di mettere in funzione un impianto pilota di produzione di nanotubi di carbonio a Sherbrooke, all'inizio del prossimo anno, e prevede la nascita di un'impresa fondata su questa tecnologia. Questa si differenzierà dalla concorrenza per la combinazione della capacità di produrre nanotubi di carbonio in maggiore quantità e di identificare le loro proprietà applicando le conoscenze chimiche pratiche dell'ISSM-CNRC.
Per maggiori informazioni: helene.letourneau@nrc-cnrc.gc.ca
Fonte: ADIT BE Canada

Idrogeno e innovazione

Progetto europeo NaturalHy

NaturalHy è un progetto innovativo, co-finanziato dalla Commissione Europea attraverso il Sesto Programma Quadro (2002-2006) per ricerca, sviluppo tecnologico e dimostrazione (RDT).
Il principale obiettivo del progetto Naturalhy è contribuire alla preparazione dell'economia dell'idrogeno mediante:
- identificazione e rimozione dei potenziali ostacoli che impediscono lo sviluppo dell'idrogeno come vettore di energia,
- inizio a breve della transizione pratica verso l'economia dell'idrogeno.
Il team di progetto di NaturalHy comprende un consorzio internazionale di 39 partner, coordinati dall'olandese N.V. Nederlandse Gasunie.
Nel quadro di questo progetto la Newsletter fornisce informazioni ulteriori del quadro in cui si colloca il progetto. La prima uscita presenta un articolo che traccia la discussione sui benefici dell'uso dell'idrogeno in quanto vettore energetico ed informazioni conoscitive sui partner.
Fonte: http://www.naturalhy.net/

Rilevamento incendi sicuro con Smart Fuel Cell

Da giugno 2005, le torri di sorveglianza degli incendi in Brandeburgo, Germania, sono dotate di celle a combustibile Smart Fuel Cell (SFC). In questo progetto la cella a combustibile SFC A50 è integrata in un sistema di 220 Wp PV per assicurare che le fotocamere di sorveglianza, alimentate con il bel tempo da celle fotovoltaiche, possano lavorare in modo affidabile anche con il brutto tempo o in inverno.
Il sistema automatico di allarme per gli incendi nelle foreste "Firewatch" è stato sviluppato da IQ Wireless, di Berlino. Il sistema gestisce le fotocamere installate su torri di sorveglianza degli incendi che ruotano una volta ogni otto minuti, tenendo, così, sotto sorveglianza un panorama a 360° della foresta circostante. Quando il software innovativo del sistema di elaborazione dell'immagine, uno sviluppo del DLR (German Aerospace), identifica una traccia di fumo, vengono immediatamente trasmesse alla stazione di controllo degli incendi boschivi, sia la direzione che la distanza del fumo. La stazione è, quindi, in grado di analizzare visivamente la situazione. L'adozione di "Firewatch" ha portato ad un considerevole risparmio sui costi, in quanto il sistema assume i compiti di sorveglianza che nel passato erano svolti dai ranger (anche in ambienti difficili), restituendo gli uomini ai loro compiti forestali.
Brandeburgo è una delle aree europee con indice di rischio incendio più elevato. Con l'installazione del sistema di rilevamento tempestivo, il numero degli incendi non è ovviamente diminuito, ma i danni causati dagli incendi verificatisi sono stati considerevolmente ridotti, come afferma Holger Vogel, vice presidente di IQ wireless. Poiché alcune delle torri di sorveglianza degli incendi, a causa della loro collocazione, devono contare su rifornimenti di energia fuori rete, IQ wireless usa un sistema remoto fotovoltaico (PV) combinato con celle a combustibile per assicurare al 100% la disponibilità del sistema di rilevazione in ogni stagione.
"Questo progetto con IQ wireless dimostra chiaramente il grande potenziale delle celle a combustibile SFC A50 in progetti alimentati da PV, dove la disponibilità al 100% di energia è della massima importanza".
Una torre è già operativa con piena soddisfazione, altre tre sono previste in successione.
Il sistema "Firewatch" opera a 24 V con un picco di domanda energetica di 120 W, che nel corso degli ulteriori sviluppi sarà ridotto della metà.

Alimentazione e salute



Dal luppolo potenziale agente contro il cancro

Lo xantoumulone, composto fenolico estratto dal luppolo (Humulus lupulus L.), è in grado bloccare l'angiogenesi, uno dei processi fondamentali nello sviluppo dei tumori. Questi i risultati presentati dalla dr.ssa C. Gerhäuser (German Cancer Research Center di Heidelberg) al 53° congresso mondiale della Society for Medicinal Plant Research, tenutosi a Firenze alla fine di agosto.
L'angiogenesi è un meccanismo essenziale per la crescita della massa tumorale e la formazione delle metastasi in quanto i nuovi vasi sanguigni, che si sviluppano da vasi preesistenti, permettono di nutrire il tumore e ne consentono l'accrescimento. Gli studi condotti dalla dottoressa Gerhäuser, intesi ad individuare composti in grado di inibire l'angiogenesi, hanno permesso di identificare anche altri composti di origine vegetale, appartenenti a differenti classi chimiche. L'attività di tali composti è stata evidenziata utilizzando un saggio che in vitro misura il grado di inibizione della formazione e crescita di microcapillari originati da cellule vascolari umane.
Lo xantoumulone, sembra comunque essere il composto più promettente; infatti agisce a più livelli nel bloccare l'angiogenesi, inibendo sia il rilascio di fattori di crescita responsabili dell'innesco del processo che la proliferazione, la migrazione e il differenziamento delle cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni. Si è inoltre dimostrato efficace anche in vivo su topi ai quali è stato indotto un tumore e ne è stata monitorata la vascolarizzazione. In questo modello animale la somministrazione di xantoumulone ha inibito la crescita e la neovascolarizzazione del tumore stesso.
Lo xantoumulone è presente nella birra contemporaneamente ad altre sostanze ad attività antiossidante, antiinfiammatoria e antivirale. Come evidenziato dalla dr.ssa Gerhäuser sarebbe, quindi, interessante studiare anche l'efficacia antitumorale di questa miscela complessa di composti che potrebbero rivelarsi più efficaci della singola molecola.
Fonte: C. Gerhäuser European Journal of Cancer, in press.

Biotecnologie agroalimentari

Alberi modificati per fitorisanamento

Ricercatori dell'Istituto di Ricerche Agrobiologiche della Galizia, Consiglio Superiore di Ricerca Scientifica (CSIC) spagnolo, lavorano allo sviluppo di pioppi neri e betulle geneticamente modificati per ripulire i suoli inquinati da metalli pesanti, come cadmio e piombo, e da derivati di esplosivi. Queste due specie hanno il vantaggio di avere una crescita rapida e di adattarsi a varie zone geografiche della Spagna.
Attualmente, questi ricercatori, diretti da Antonio Ballester, attendono i risultati di una prima sperimentazione con pioppi neri sotto serra. Si tratta di esemplari alti appena 40 cm, dei quali alcuni vengono messi a contatto con un substrato contaminato da piombo ed altri sono piantati in substrati provenienti da terreni minerari della Murcia. L'obiettivo è studiare dieci linee transgeniche. Per ciascuna, i geni che attivano i meccanismi d'immagazzinamento dei metalli pesanti nelle cellule delle piante, sono espressi a differenti livelli. Concretamente, questa manipolazione attiva e regola la sintesi di fitochelatine, molecole vegetali che hanno la capacità di sequestrare metalli pesanti. Gli alberi sono stati modificati in modo che i contaminanti siano accumulati a livello del tronco e non nelle foglie. Infatti, essendo pioppo nero e betulla alberi a foglia caduca, il problema dell'inquinamento si riprodurrebbe alla caduta delle foglie se i metalli vi si accumulassero.
Dalle prime analisi, le ricerche sembrano soddisfacenti. Tuttavia prima di potere applicare questa tecnica di fitorisanamento, i ricercatori dovranno sottoporsi ad un lungo processo di valutazione e ottenere l'autorizzazione della Commissione Nazionale della Biosicurezza. Questi alberi geneticamente modificati e che hanno sequestrato inquinanti non devono presentare pericoli per la biodiversità. Inoltre, questa tecnica di biorisanamento, che utilizza alberi, comporta molteplici vantaggi rispetto a quelle già praticate: è meno costosa del disinquinamento fisico, decontamina con maggiore efficacia rispetto alle piante annuali (gli alberi possiedono una maggiore biomassa e le loro radici raggiungono degli strati più profondi) e, infine, gli alberi sono facilmente controllabili a differenza dei batteri che possono delocalizzarsi.
Il gruppo di ricerca dell'Istituto di Ricerche Agrobiologiche di Galizia sta affrontando altri due progetti: il miglioramento genetico del castagno (che è sparito dal continente americano in appena 60 anni) e la conservazione della biodiversità grazie ad una banca di "minicopie" di alberi "crio-conservate" in azoto liquido.
Per aggiori informazioni: service-sst@iiag.cesga.es
Font: ADIT BE Spagna

Un nuovo gusto per la soia

Ricercatori dell'Università canadese di Guelph, Ontario, si propongono di eliminare dalla soia il retrogusto leggermente rancido. Sono, infatti, numerosi i consumatori di latte di soia che, in Nord America, si lamentano di questo sapore. Uno studio precedente aveva permesso di concludere che, all'origine di questo gusto, è l'acido linolenico presente nel fagiolo di soia. Il professor Peter Pauls, del Dipartimento Agricoltura dell'Università di Guelph, ha potuto dimostrare che, quando le catene di quest'acido grasso non sono ossidate, il gusto rancido diminuisce. Così, il gruppo di ricerca ha sviluppato una varietà di soia che possiede il 75% in meno di acido linolenico e alcuni degli enzimi, chiamati lipossigenasi, responsabili dell'ossidazione degli acidi grassi. Tuttavia, è risultato che, al momento dell'incrocio con altre varietà di soia, in particolare utilizzate nella produzione di tofu o di olio, i geni responsabili del basso tenore di acido linolenico venivano perduti. Solo identificando i segmenti di DNA che intervengono nella produzione di acido linolenico e di lipossigenasi, uno dei ricercatori del gruppo, Yamilla Reiprecht, ha potuto determinare quali fossero i semi che possedevano le qualità ricercate. Identificare le future piante ancora allo stato di seme permette di ridurre i costi legati ai successivi incroci.
Attualmente il gruppo di ricerca è riuscito a far germogliare quattro generazioni di soia a basso tenore di acido linolenico, che può essere impiegata nella produzione di tofu o di altri prodotti a base di soia. Le ricerche proseguiranno e possono offrire varie scelte all'industria alimentare: prodotti adatti al gusto dei consumatori e una selezione di piante di soia meno costose grazie all'utilizzazione delle impronte genetiche.
Fonte: ADIT BE Canada

 

Torna in alto


Torna al Sommario