Ambiente Risorse Salute
Rivista e dossier del Centro Studi l'Uomo e l'Ambiente - Padova
direttore Domenico Ceravolo
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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.105 (settembre/ottobre 2005)

 

Indice delle rubriche:

Ambiente

Cambiamento climatico

Energia

Nanotecnologie

Idrogeno e Innovazione

Alimentazione e Salute

Biotecnologie agroalimentari

 

Ambiente

Il disgelo del suolo della Siberia un’altra minaccia al clima mondiale
Un gruppo di ricercatori russi ha emesso una diagnosi quanto meno inquietante sul suolo gelato della Siberia.
Infatti, il permafrost, che ricopre una enorme torbiera siberiana ricca di metano, un gas ad effetto serra ben più nocivo dell’anidride carbonica (CO2), è in via di fusione, causando la comparsa di un gran numero di laghi poco profondi.
Per Serghiei Kirpotin, membro del gruppo di ricerca, questo fenomeno costituisce la prova di uno “slittamento ecologico probabilmente irreversibile e indubbiamente collegato al riscaldamento del clima”.
La fusione del permafrost provocherà l’immissione in atmosfera di circa 70 miliardi di tonnellate di metano che non potranno più essere trattenute dal terreno.
A più lungo termine, gli scienziati russi temono che questo fenomeno “contribuisca in modo esponenziale al riscaldamento del pianeta”.
Fonte: Le Groupe de prospective du Sénat, www.prospective.org (Francia).

Solventi chimici rispettosi dell’ambiente
È noto che la fabbricazione di prodotti chimici, come le materie plastiche, i pesticidi, i coloranti e i profumi, emette rifiuti chimici nocivi all’ambiente.
Per questa ragione, un gruppo di ricerca della Queen’s University e del Georgia Institute of Technology ha tentato di mettere a punto dei solventi nello stesso tempo puliti e poco costosi, che permettono la fabbricazione di prodotti chimici rispettando l’ambiente.
Philip Jessop, direttore del gruppo, si esprime molto chiaramente: “tutti noi vogliamo i prodotti delle materie plastiche e delle industrie farmaceutiche, ma non vogliamo l’inquinamento”.
La particolarità dei nuovi solventi proposti dal gruppo di ricerca risiede nella loro capacità di cambiare proprietà se esposti, alternativamente, ad anidride carbonica (CO2) e ad azoto, rendendo possibile il riuso dello stesso solvente per molteplici processi chimici, anziché la sua sostituzione ad ogni fase del processo.
Infatti, esposto all’azoto, questo liquido ionico prende la forma di un liquido ordinario non ionico.
Questa reazione chimica permette di “riciclare” i solventi al momento delle varie fasi del processo.
In questo modo, anziché trattare le sostanze chimiche una volta disperse nell'ambiente, è ormai possibile impedire all’inquinamento di verificarsi nella fase di fabbricazione.
Per maggiori infromazioni: Nancy Dorrance, Queen’s News & Media Services
Fonte: Nancy Dorrance, Queen’s News & Media Services

Attenzione: l’ecosistema mondiale si esaurisce
La Missione di valutazione dell’ecosistema, sostenuta da Nazioni Unite, Banca Mondiale e dall’Istituto delle Risorse mondiali, ha di recente presentato un rapporto istituzionale intitolato “la valutazione degli ecosistemi per il millennio” (MA), lo studio più importante fimora pubblicato sullo stato del pianeta.
Questo inventario delle risorse naturali globali, che è durato quattro anni, è costato 34 milioni di euro e riunisce i lavori di 1360 esperti di 95 paesi, i cui risultati sono stati inseguito validati da un consiglio indipendente di 80 membri.
Secondo Thomas Rosswall, direttore esecutivo del Consiglio internazionale per la scienza (ICSU), “Viviamo al disopra dei nostri mezzi prelevando sul nostro capitale naturale. L'umanità ha modificato gli ecosistemi più rapidamente e più completamente nel corso degli ultimi 50 anni che in ogni altro periodo della storia”.
Di conseguenza, il 60% dei “servizi” forniti dalla natura all’uomo si sono degradati: tra gli altri le risorse idriche, le riserve ittiche, la regolarità del clima e dei rischi naturali”.
Anche se alcuni di questi cambiamenti hanno avuto degli impatti positivi sul benessere umano (migliore alimentazione, diminuzione della fame e miglioramento della salute globale) il costo di questi servizi è sempre crescente, e “non può che aggravarsi”.
Il degrado degli ecosistemi colpisce più particolarmente l’Africa subsahariana, l’Asia centrale, o alcune regioni dell’America latina e dell’Asia, ciò che ritarda ancor di più gli Obiettivi del Millennio per lo Sviluppo.
Gli autori del rapporto suggeriscono come soluzione d’integrare le ricchezze legate agli ecosistemi nei conti economici di ogni paese, per assicurarsi una migliore presa di coscienza della necessità di preservare la natura.
Anche altre numerose opzioni sono disponibili “per conservare o migliorare alcuni servizi forniti dagli ecosistemi, riducendo nel contempo gli effetti perversi”: cambiamento dei comportamenti, uso di alcune tecnologie e scelta di politica economica come la soppressione dei sussidi che favoriscono un uso eccessivo delle risorse naturali.
Fonte: Le Groupe de prospective du Sénat, www.prospective.org (Francia).

Cambiamento climatico

Verso un osservatorio dei cambiamenti ecologici
Se l’esistenza di cambiamenti climatici mondiali è ben nota alla maggioranza dei climatologi, le conseguenze di questo fenomeno sugli ecosistemi sono ancora lontane dall’essere comprese, principalmente a causa della mancanza di dati disponibili sulle capacità di acclimatazione delle specie animali e vegetali.
In collaborazione con università francesi (Paris VI, Lione, Strasburgo) e inglesi (Cambridge), il CEES (Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis) dell’Università di Oslo, attualmente, lavora sull’impatto dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi.
L’obiettivo di questo nuovo osservatorio sarebbe dunque di creare una banca dati sia biologici (come l’abbondanza di una specie, ad esempio) che climatici (temperature, spessori delle calotte glaciali …), raccolti sul lungo termine.
Questo tipo di approccio multidisciplinare potrebbe permettere, a lungo termine, di “favorire la ricerca europea”, e offrire “l’opportunità a numerosi biologi dalle più varie competenze di lavorare su una o più specie alla volta”.
Per maggiori informazioni: Le Groupe de prospective du Sénat, www.prospective.org (Francia).

Energia

U.S.A. incentivo fiscale al biodiesel fino al 2008
L'approvazione della legge sull’energia consentirà un maggiore uso di combustibile nazionale più pulito
Il National Biodiesel Board (NBB) e l’American Soybean Association (ASA) hanno salutato l’approvazione al Congresso della Legge sull’Energia come un decisivo passo avanti per l’affermazione del biodiesel come una componente a lungo termine della fornitura energetica del nazionale. La legge è passata con numerose clausole atte a promuovere la crescita del biodiesel, compresa l’estensione di un credito all’imposta di consumo federale, la priorità numero uno per l’industria.

Gli USA non hanno avuto, per decenni, una strategia energetica globale e l’approvazione di questa legge dovrebbe cambiare la situazione, secondo l’opinione del senatore Chuck Grassley, da sempre grande sostenitore del biodiesel, presidente della Commissione Finanze del Senato e membro del Comitato promotore della legge sull’energia. Sempre secondo il senatore, l’approvazione della legge aiuterà ad assicurare l’espansione costante del biodiesel e di altri combustibili rinnovabili che rafforzano la sicurezza nazionale, attraverso la riduzione della dipendenza dal petrolio medio orientale, ed espandono il mercato dei prodotti agricoli.

L’incentivo fiscale, nato come parte della legge “American JOBS Creation Act” del 2004, avrebbe dovuto esaurirsi nel 2006. Ora sarà esteso a tutto il 2008.

Secondo i senatori Lincoln e Talent, che hanno sostenuto l’estensione dell’incentivo, la legge costituisce un passo avanti verso una politica energetica nazionale che incoraggi la produzione e l’uso di energie più pulite e rinnovabili, come il biodiesel. Gli agricoltori dell’Arkansas e di altri stati agricoli hanno già cominciato a convertirsi al biodiesel, la legge promuove il promettente biocombustibile, consentendo un guadagno competitivo rispetto al diesel di origine petrolifera. Gli incentivi di tipo fiscale creano favorevoli condizioni di mercato per il biodiesel e aiutano la realizzazione dell’ indipendenza energetica nazionale.

Secondo un altro dei promotori della legge, Talent, si tratta di una reale vittoria per i combustibili rinnovabili e per le famiglie degli agricoltori tutti gli Stati Uniti. Secondo lo stesso, le energie rinnovabili sono al cuore della crescita economica e del lavoro per il futuro, dell’indipendenza energetica, della qualità ambientale e al cuore di un maggior valore dell’agricoltura per le famiglie e per i produttori.

Il credito all’imposta di consumo (o esenzione fiscale) ammonta ad un penny per punto percentuale di biodiesel miscelato con diesel di origine petrolifera, per “l’agri-biodiesel”, come quello prodotto a partire dall’olio di soia, e di mezzo penny in percentuale per il biodiesel prodotto da altre fonti.

Il biodiesel può essere usato in ogni motore diesel, puro o miscelato con diesel di petrolio. Riduce in modo significativo la maggior parte delle emissioni regolamentate, non è tossico ed è biodegradabile. Il biodiesel ha il più alto bilancio energetico di qualsiasi altro combustibile da trasporto. Il Dipartimento di Energia degli Stati Uniti (DOE) e il Dipartimento di Agricoltura (USDA) nel 1998 hanno elaborato lo studio del ciclo di vita tipo del bilancio energetico del biodiesel. Si è riscontrato che per ogni unità di energia fossile usata nell’intero ciclo di produzione del biodiesel, si guadagnano 3,2 unità di energia quando il combustibile è utilizzato, vale a dire un bilancio positivo del 320%.
Per maggiori informazioni: Neil Caskey, ASA (American Soybean Association) e Jenna Higgins, NBB (National Biodiesel Board)

Energy Act : requisiti per i biocombustibiili
L’Energy Policy Act del 2005, firmato da Bush nell’agosto scorso, stabilisce un nuovo requisito minimo nazionale per l’uso dei biocombustibili, in particolare etanolo. Il nuovo “Renewable Fuel Standard” esige che la benzina venduta negli Stati Uniti contenga un totale di 4 miliardi di galloni di biocombustibili nel 2006, aumentati a 7,5 miliardi di galloni per il 2012. Lo standard prevede maggiore flessibilità per le raffinerie concedendo crediti per i combustibili rinnovabili e eliminando lo standard della benzina riformulata ossigenata. La legge concede un credito di 2,5 galloni per ciascun gallone di etanolo prodotto da rifiuti o da fonti di biomassa cellulosica (legno). Un recente rapporto dell’Ufficio informazioni energetiche del DOE ha analizzato una normativa analoga e ha trovato che aveva un impatto trascurabile sul prezzo dei combustibili.

Installando una stazione di rifornimento per combustibili alternativi (domestica o aziendale) è possibile guadagnare un 30% di credito d’imposta (sembra strano per gli usi domestici, anche se Honda sta offrendo stazioni domestiche di rifornimento di gas naturale, in California). Il credito riguarda le stazioni di rifornimento di miscele di etanolo, metano, gas naturale compresso, GPL, idrogeno e biodiesel contenenti almeno il 20% di biodiesel. La norma estende gli incentivi fiscali anche ai distributori di carburante che miscelano il biodisel al loro combustibile diesel convenzionale.
Inoltre la norma prevede flotte federali a combustibile alternativo con veicoli ibridi, per usare realmente combustibili diversi, salvo che essi siano ragionevolmente disponibili e non eccessivamente costosi. Attualmente, molte flotte federali stanno acquisendo veicoli ibridi che, però, sono alimentati solo a benzina o gasolio.
Fonte: U.S. Department of Energy, www.eere.energy.gov/news/…

Accumulo di energia solare
Solzinc è un progetto europeo, finanziato in parte dall’Unione Europea, al quale partecipano la Svezia, Israele, la Germania, la Svizzera e la Francia. L’obiettivo di questo programma è lo sviluppo di un reattore chimico solare per la produzione di zinco solare (Zn).
Sulla base di un precedente lavoro in scala effettuato in laboratorio, il progetto SOLZINC mira sostanzialmente a portare a livello di progetto pilota una tecnologia per la produzione carbotermica di zinco solare. In una prima fase è stato condotto uno studio dettagliato sui costi tecnologici e sull'economicità di una riduzione solare delle emissioni di CO2 e della generazione di elettricità tramite il ciclo ZnO-Zn; i risultati sperimentali, numerici e relativi all'ecoefficienza sono stati successivamente utilizzati per sviluppare un progetto concettuale per il reattore e per gli altri componenti del processo ZnO-Zn.
Per la prima volta, questi ricercatori hanno potuto utilizzare con successo energia solare per generare energia accumulabile, partendo da un minerale metallifero. Ciò potrebbe aprire la strada ad un accumulo di lunga durata e al trasporto su lunga distanza dell’energia solare.
Nella prima fase del progetto, si trattava di realizzare uno studio dettagliato, in particolare dei costi della tecnologia. Questa fase è servita a sviluppare le caratteristiche del reattore. Le prove del reattore hanno avuto luogo successivamente in Svizzera e i test tecnologici e commerciali in Israele (con la costruzione di un’officina pilota di energia solare di 300kW).
Lo zinco prodotto con l’energia solare permette, dunque, di accumulare e trasportare energia solare. Questo combustibile, solido e compatto, trova applicazioni nelle celle a combustibile e nelle batterie Zn/aria. Inoltre, con l’acqua, lo zinco può formare idrogeno molto puro.
Le prime prove di centrale solare hanno utilizzato solo il 30% dell’energia solare disponibile e hanno prodotto 45 kg di zinco all’ora, più dell’obbiettivo previsto. Gl’impianti industriali sviluppati a partire da questo prototipo dovrebbero raggiungere dei livelli di efficienza dal 50 al 60%.
I benefici attesi da questa dimostrazione sono grandi, dalla riduzione delle emissioni di CO2, alla conservazione delle risorse di combustibili fossili, dalle possibilità di trasporti urbani non inquinanti allo sviluppo economico delle energie rinnovabili.
Per ulteriori informazioni: Professor Aldo Steinfeld, e-mail: aldo.steinfeld@psi.ch, Paul Scherrer Institute
Fonte: CORDIS, http://icadc.cordis.lu/fep-cgi …

Idrogeno e innovazione

Nuovo traguardo per i costi dell’idrogeno
Nel 2005, il Dipartimento dell’Energia ha elaborato un nuovo traguardo e una nuova metodologia per il calcolo del costo dell’idrogeno. Il precedente costo/obiettivo dell’idrogeno di $ 1,50/gallone di benzina equivalente (gge, alla consegna, esentasse, $ valore 2001, previsione al 2010), era stato elaborato nel 2002 ed era fondato su l'ipotesi di produzione di idrogeno da impianti di reforming del metano. La strategia prevedeva che l’idrogeno non dovesse costare più della benzina in termini di energia equivalente. Poiché un kg di idrogeno contiene, approssimativamente, la stessa energia di un gallone di benzina, il costo obbiettivo dell'idrogeno era stato fissato a 1,50$/kg (o 1,50$/gge) per renderlo equivalente al costo della benzina esentasse.
Il nuovo costo previsto dell’idrogeno di $ 2,00-3,00/gge (alla consegna, esentasse, $ valore 2005, previsione al 2015) è indipendente dai metodi di produzione e consegna utilizzati. Inoltre, la nuova  metodologia tiene conto dell’efficienza energetica dei veicoli ibridi a benzina e dei veicoli a celle a combustibile, considerando il costo per miglio percorso. L’obiettivo di costo è stato ottenuto usando i fattori di miglioramento dell’efficienza del combustibile della National Academy of Sciences (NAS) e la proiezione di prezzo della benzina “High A” per il 2015, dell’Energy Information Administration (EIA). Nel caso di prezzo "High A", l’economia statunitense sarebbe più esposta a limitazioni di rifornimento di petrolio da fonti estere a causa dell’aumento della domanda, globale e interna, di petrolio, e del conseguente aumento dei prezzi. Questo caso è più rappresentativo del quadro di sicurezza economica ed energetica in cui l’idrogeno deve competere.
Il nuovo target dell’idrogeno è allineato all’obbiettivo dell’Hydrogen Fuel Initiative di essere in grado di decidere una commercializzazione industriale per il 2015, e sarà usato per guidare le attività di ricerca e sviluppo sull’idrogeno e le celle a combustibile del Dipartimento per l'energia.
Fonte: http://www.hydrogen.energy.gov/

Biotecnologie agroalimentari

Pomodori più gustosi sfruttando la biodiversità
Prodotto tutto l’anno, il pomodoro è il secondo ortaggio consumato in Europa, dopo la patata. Per lungo tempo, il miglioramento del pomodoro ha risposto alle necessità dei produttori (varietà di elevata produttività, adatte alla produzione invernale in serra, resistenti alle malattie) e a quelle dei distributori (frutti sodi, con buona durata di conservazione e belli). La nuova sfida dei selezionatori è il miglioramento della qualità organolettica del frutto per rispondere ai desideri dei consumatori. Questo è divenuto anche l’obiettivo di un importante programma di ricerca presso INRA 1, che intende sfruttare la biodiversità del pomodoro.
Per rispondere alle esigenze dei consumatori, nei programmi di selezione si considera importante la qualità dei frutti. Si tratta di un criterio composito, multicarattere (aspetto esterno ed interno del frutto, sapore, aromi, compattezza), fortemente influenzato dalle condizioni ambientale, con relazioni antagoniste frequenti, in particolare tra qualità e quantità.

Analisi della biodiversità
Le ricerche condotte dall’unità Genetica e Miglioramento di Frutta e Ortaggi dell'INRA contribuiscono all’analisi esauriente della diversità e dell’eredità dei fattori di qualità dei pomodori. I ricercatori hanno caratterizzato geni e QTL (Quantitative Trait Locus - regioni cromosomiche che controllano i caratteri quantitativi) che hanno un ruolo determinante per la qualità. Le ricerche sul miglioramento della qualità si avvalgono di una collezione di varietà tradizionali di pomodori conservate dall’unità di ricerca dell’INRA. Queste varietà, provenienti dal mondo intero, caratterizzate e regolarmente moltiplicate, forniscono il materiale di base per studi sul controllo genetico della qualità dei frutti o sulla resistenza ai parassiti.

Gli studi sulla biodiversità hanno permesso ai ricercatori di identificare una linea, della specie Lycopersicon aesculentum, con frutti di piccolissima dimensione, tipo ciliegia, e con marcate caratteristiche aromatiche. Questa linea è stata incrociata con una linea della medesima specie, con frutti di grosse dimensioni ma di scarso gusto. È stata creata una popolazione composta da 150 linee provenienti da questo incrocio ed è stata elaborata una carta genetica con l'uso di marcatori molecolari. La qualità dei frutti di ciascuna linea è stata valutata per caratteristiche fisiche (peso, colore, compattezza), chimiche (tenore di zuccheri, acidi, pigmenti e composti volatili) e sensoriali (sapore zuccherino, acido, intensità aromatica, aroma speziato, di agrume, tessitura compatta, farinosa, sugosa, fondente). Sono state rilevate numerose regioni cromosomiche implicate nella variazione dei caratteri, alcuni esplicanti una parte rilevante della variazione della qualità. I geni favorevoli provengono principalmente dal parente ai frutti di piccola dimensione.
È stato successivamente realizzato un programma mirato a trasferire i QTL della linea di tipo ciliegia in più linee compatte e di buon valore agronomico. Esso ha permesso di creare genotipi di buona qualità organolettica ma i cui frutti sono troppo piccoli perché questi prototipi siano sfruttati direttamente per i circuiti di produzione e di distribuzione. Si è rivelato, dunque, necessario un secondo livello di approccio per far progredire le conoscenze fondamentali e per integrarle in vista dell’innovazione varietale.

La genetica non è che una componente della qualità organolettica.
Oltre al miglioramento varietale altri fattori possono influire sulla qualità organolettica del pomodoro, come, regole ottimali per la conduzione della coltura, scelta dello stadio di raccolta, conservazione dopo raccolta e commercializzazione. Occorre dunque un approccio multidisciplinare, che combina genetica, fisiologia, tecnologie e agronomia per far progredire il controllo della qualità organolettica.
Fonte: INRA - Unità di ricerca “Genetique et Amelioration des Fruit set Legumes”.

Alimentazione e salute

Alimenti senza glutine, per i celiaci
Un gruppo del Consiglio Superiore di Ricerche Scientifiche (CSIC) ha sviluppato un procedimento di estrazione totale del glutine dagli alimenti per i malati di morbo celiaco, un’intolleranza permanente al glutine che colpisce un individuo su 200 in Europa. Il nuovo metodo, chiamato Cocktail, è basato su agenti riduttori e denaturanti e si dimostra efficace per i prodotti trattati a bassa o alta temperatura. Molti alimenti, commercializzati con la garanzia di non contenere glutine, sono in realtà contaminati da questa sostanza, a causa di errori nelle tecniche di rilevamento, questo comporta rischi anche notevoli per i celiaci. Per Enrico Mendez, responsabile dell’Unità del Glutine del Centro Nazionale di Biotecnologie appartenente al CSIC, i risultati del nuovo metodo di estrazione Cocktail, aggiunti a quelli del sistema di misura Elisa R-5, permettono di garantire ai celiaci la dieta corretta, unica cura possibile per la loro malattia.
Secondo Mendez, il metodo Cocktail, brevettato dal CSIC, presenta due chiari vantaggi in rapporto ai procedimenti finora in atto. Il sistema tradizionale, basato su una miscela etanolo-acqua, estraeva in modo parziale il glutine dagli alimenti e non era molto efficace per i prodotti trattati ad alta temperatura. Oltre all’efficacia, la semplicità del nuovo metodo permette che sia utilizzato in molti laboratori come un dispositivo chiave nell’analisi del glutine di alimenti dietetici per celiaci.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, le concentrazioni attuali di glutine, negli alimenti destinati a questi ammalati, oscillano tra il 20 e 200 parti per milioni. Il metodo Elisa R-5, sviluppato dal CSCI nel 2001, misura livelli di glutine che vanno fino a tre parti per milione. Esso è commercializzato con il Cocktail di estrazione in 40 paesi del mondo.
I risultati della ricerca, pubblicati nell’ultimo numero della rivista European Journal of Gastroenterology and Hepatology, sono stati presentati durante il convegno Glutine 2005 organizzato ogni anno dall’Unità del Glutine.
Per maggiori informazioni: emendez@cnb.uam.es.
Fonte: ADIT BE Spagna