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martedì 20 maggio 2014

Crisi ambientale e nuove tecnologie


.Comunità dell’Isolotto – Firenze,
domenica 18 Maggio 2014

Crisi ambientale e nuove tecnologie

(riflessioni di Elena, Giulia, Maria, Gian Paolo, Roberto, Sergio)

Assemblea liturgica comunitaria: riflessioni – prassi - preghiere


  1. LA  CRISI  DELLE  CIVILTA’

Civiltà al collasso, così fan tutte 
(Vittorio Sabadin  - La Stampa 20/03/2014)

Tutte le grandi civiltà del passato credevano di durare in eterno e hanno invece subito prima o poi un collasso che le ha distrutte. Gli studiosi della materia cominciano a pensare che il susseguirsi delle civiltà sia ciclico e abbia caratteristiche comuni che si ripetono nella storia: al massimo fulgore, segue inevitabilmente un declino che non viene subito compreso ed è affrontato quando è ormai troppo tardi, spesso con mezzi sbagliati.
Uno studio finanziato dal Goddard Space Flight Center della Nasa è ora arrivato alla conclusione che anche la nostra civiltà industriale presenta sintomi di degrado molto gravi ed è prossima a una fine che, senza interventi adeguati, arriverà molto presto, nel giro di qualche decade. … E’ una nuova disciplina chiamata Handy (Human and Nature Dynamics), che mescola eventi sociali e naturali per trarne presagi sul futuro. …Hanno messo in relazione la situazione attuale del pianeta con quelle dell’impero romano, della civiltà maya, dei regni della Mesopotamia, delle dinastie Han in Cina, dei Maurya e dei Gupta in India. Per secoli, i loro sovrani hanno creduto di poter dominare il mondo che conoscevano, ma poi è accaduto qualcosa del quale non si sono accorti o che hanno sottovalutato… che invece ha portato al disastro.
I fattori comuni tra le passate civiltà e la nostra, secondo la Nasa, sono in tutto cinque: la popolazione, il clima, l’acqua, l’agricoltura e l’energia. Fino a che stanno in equilibrio, la civiltà prospera. Quando l’equilibrio si spezza senza essere rapidamente ripristinato, comincia il decadimento. Il collasso avviene se si verificano due condizioni sociali precise, purtroppo già fortemente presenti nella nostra civiltà: l’impoverimento delle risorse disponibili e la stratificazione della società tra un gruppo formato dalle élite e un altro dalla massa di gente comune.
… Con una analisi molto vicina al pensiero marxista, la NASA sostiene che, al tempo dei Maya come oggi, il controllo esercitato dalle élite fa in modo che la massa che produce la ricchezza ne riceva indietro solo una piccola parte, a livello di sussistenza o poco sopra. Questo porta al collasso dello strato sociale più debole, al quale però segue inevitabilmente anche il decadimento di quello più forte.
…. Una situazione molto simile a quella attuale della nostra civiltà occidentale, anche se molti scienziati sono convinti che lo sviluppo della tecnologia ci salverà dalla preannunciata carenza di risorse energetiche, di acqua e di cibo per tutti. Lo studio della Nasa non è però ottimista al riguardo: la tecnologia, afferma, migliora la capacità dell’uomo di trovare risorse, ma ne aumenta anche il consumo pro capite. Gli aumenti di produttività nell’agricoltura e nell’industria hanno generato contemporaneamente un incremento dell’utilizzo di materie prime, invece di diminuirlo.
… La nostra civiltà ha ancora la possibilità di salvarsi, ma deve agire in fretta in tre direzioni: deve ridurre le diseguaglianze economiche, distribuire meglio le risorse usandone meno e contenere il numero di abitanti del pianeta, se possibile riducendolo. Ma nessuno si fa illusioni che un simile progetto possa davvero essere attuato su scala mondiale.
… Sarebbe necessario convincere i cinesi e gli indiani che, ora che è arrivato il loro momento di acquistare automobile, lavatrice e frigorifero, devono rinunciarvi per salvare la civiltà industriale alla quale sono finalmente approdati. Per eliminare le disuguaglianze, bisognerebbe infine convincere la minoranza che detiene la ricchezza a distribuirla maggiormente alla maggioranza di chi ha sempre meno denaro.

L’economista Jagdish Bhagwati, intervistato da Paolo Mastrolilli su La Stampa dello stesso giorno,  partendo da considerazioni simili propone “includere” più che “redistribuire”.  Puntare sul capitale umano, investendo sull’istruzione dei poveri per l’allargamento dell’educazione e trovare soluzioni più efficaci e sostenibili per la crescita. Potenziando istruzione e tecnologia si potranno trovare soluzioni per una crescita che rispetti l’ambiente e le le risorse naturali.


2.  I  CONFINI  AMBIENTALI  DEL  MONDO

La clessidra e l’effetto serra (Pietro Greco  - L’Unità 15/04/14)
Ce la possiamo fare, ma abbiamo ancora poco tempo per agire. Meno di 17 anni. Poi tutto diventerà più difficile, se non impossibile. E saremo destinati a vivere in un pianeta con un clima mai sperimentato dall’uomo. È questo, in sintesi, lo scenario prospettato dal Working Group III dell’Ipcc (Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico) nel quinto rapporto sulla mitigazione dei cambiamenti climatici redatto per conto delle Nazioni Unite. …Con il ritmo attuale di emissioni di gas serra a opera dell’uomo, da qui a fine secolo la temperatura media al suolo del nostro pianeta aumenterà di una quantità compresa tra 3,7 e 4,8°C rispetto all’epoca pre-industriale. … Possiamo sperare di contenere l’aumento della temperatura entro i 2°C rispetto all’epoca pre-industriale se utilizzeremo gli anni che ci separano dal 2030 per realizzare un drastico cambiamento nella produzione e nell’uso di energia. Questo cambiamento avrà un costo accettabile: dell’1 o 2% del Pil mondiale, se agiremo entro il 2030. ….A tutt’oggi la temperatura media del pianeta è aumentata di poco meno di 1°C rispetto all’epoca pre-industriale. Dunque l’obiettivo è contenere un ulteriore aumento entro un altro grado. Il che significa tentare di mantenere la concentrazione di anidride carbonica equivalente entro 430/530 ppm (parti per milione).
… Dobbiamo agire con flessibilità in vari settori. Il primo è certamente quello della produzione di energia elettrica, che da solo è responsabile del 25% delle emissioni globali di gas serra. Il 78% della produzione di energia elettrica è oggi affidata ai combustibili fossili. Occorre abbassare questa quota a non più del 20% entro il 2050 e praticamente a zero entro il 2100. Lo si può fare già con le tecnologie attuali: sia sostituendo i fossili con fonti rinnovabili, sia utilizzando tecnologia di cattura e stoccaggio dei gas serra, sia infine utilizzando, ma solo come passaggio intermedio, il gas naturale al posto del carbone. In Italia, a seguito degli incentivi, già 1/3 della produzione di energia prodotta deriva da fonti rinnovabili (solare, eolico, idrico).
Il secondo è quello dell’agricoltura e delle foreste. L’uso dei terreni per produrre cibo e la deforestazione sono responsabili per il 24% delle emissioni attuali. Le emissioni in questo settore possono essere abbattute del 50% entro il 2050 modificando la produzione di cibo, cessando la deforestazione e attuando programmi di riforestazione.
Ci sono poi i settori d’uso dell’energia. I trasporti, per esempio, che oggi sono responsabili del 14% delle emissioni totali di gas serra. Attraverso l’uso di nuove tecnologie, ...lo sviluppo di infrastrutture a bassa emissione di carbonio, cambiamenti individuali e norme collettive, è possibile diminuire da qui al 2050 le emissioni di gas serra nel settore trasporti tra il 15 e il 40%.
Le abitazioni e gli uffici sono responsabili del 6,4% delle emissioni globali di gas serra. È possibile stabilizzare queste emissioni e persino ridurre attraverso tecnologie che consentono di isolare gli edifici e di risparmiare energia.
C’è poi l’industria, responsabile del 21% delle emissioni globali di gas serra. ..Questa può essere ridotta del 25% già oggi  utilizzando le migliori tecnologie disponibili. Un ulteriore 20%, sostengono ancora gli esperti dell’Ipcc, può essere abbattuto mediante l’innovazione di processo. Infine … riorganizzando la nostra vita nel luogo ove ormai vive più della metà della popolazione mondiale, la città.… Indicando chiaramente qual è l’obiettivo realistico. E quali sono i tempi per raggiungerlo. Scaduti i quali consegneremo ai nostri figli e ai nostri nipoti un pianeta dove sarà più difficile vivere rispetto a quello che abbiamo ricevuto in eredità dai nostri padri.
Nota: In un pianeta più caldo aumenta la frequenza e l’intensità di eventi meteorologici estremi, migrazioni, problemi sanitari, ecc. con costi elevati per farvi fronte.  In Italia nel dopoguerra sono stati spesi 240 Miliardi di Euro per frane e terremoti.

La Commissione Bruntdland dell’ONU nel 1987 definisce “E’sostenibile lo sviluppo che risponde ai bisogni del presente senza compromettere alle future generazioni la possibilità di fare altrettanto”.
Le speranze di un’intesa globale per porre un freno al riscaldamento planetario sono rimandate al vertice di Parigi nel 2015.

  1. NUOVE  TECNOLOGIE

Riportiamo alcuni esempi di sviluppi tecnologici che offrono migliori prestazioni e al tempo stesso consentono un minore consumo di materie prime/energia.

3.1 Informatica
Un esempio delle nuove tecnologie del campo dei calcoli scientifici/informatica è il passaggio dall’uso del regolo calcolatore al sistema della registrazione di dati sui dischetti/chiavette con capacità di memoria sempre crescenti (in qualche decennio questa capacità è cresciuta di circa un milione di volte).

3.2  Dalla “Green Economy” alla “Blue Economy”
L’imperativo odierno è tentare di diminuire i flussi di materia e di energia impegnati nei cicli produttivi e di consumo, se non vogliamo morire soffocati dai rifiuti o dissipare irrimediabilmente le risorse naturali. Cioè: zero sprechi, zero rifiuti, zero emissioni, zero consumo di suolo. Le ricerche e le sperimentazioni di Gunter Pauli, imprenditore e economista nato in Belgio ed autore di molti libri, dimostrano che si può fare, orientando la ricerca scientifica in direzione opposta a quella della massimizzazione della produttività. Diversamente dalla green economy, la blue economy non richiede alle aziende di investire di più per salvare l’ambiente. Anzi, con minore impiego di capitali è in grado di creare maggiori flussi di reddito e di costruire al tempo stesso capitale sociale.

Ecco alcune delle scoperte della Blue Economy:
-       le pietre sminuzzate alle dimensioni di 5 millesimi di millimetro e mescolate con il 20% di vetro sminuzzato (bottiglie rotte) produce una carta riciclabile (la carta prodotta dalla cellulosa costa 700 Euro a tonnellata, mentre quella fatta dalla pietra costa molto meno e non consuma una goccia d’acqua);
-       il caffè utilizzato per una tazzina è solo lo 0.2%; il rimanente 99.8% è un avanzo utilissimo come concime che, ad es.,  produce funghi, prodotti tessili antiodore, colorante tessile, ecc.;
-       le larve di mosca si nutrono di avanzi organici dei macelli e sono un prezioso cibo ricco di proteine per l’allevamento di  pesci e volatili;
-       i fili di seta possono sostituire le lame in metallo dei rasoi “usa e getta”.

Il principale problema è che ci sono pochi imprenditori disponibili a seguire queste tecniche. C’è più disponibilità nelle “periferie” del mondo, come a Porto Novo nello stato  Africano del Benin e a Città del Capo in Sud Africa (3 tonnellate di larve al giorno). Ci sono applicazioni anche in America Latina, in Colombia, in Messico, in Asia. L’Europa è lenta e impreparata.

3.3 Nanotecnologie
I termini nanotecnologie e nanoscienze indicano la capacità di studiare, assemblare, manipolare e caratterizzare la materia a dimensioni comprese fra 1 e 100 nanometri. Significa operare a livello delle molecole: 1 nanometro equivale ad un milionesimo di millimetro e corrisponde a circa 10 volte la grandezza di un atomo di Idrogeno. A livello molecolare la materia mostra proprietà chimico-fisico completamente differenti, consentendo la realizzazione di materiali innovativi. Le nanotecnologie non sono una semplice riduzione di scala, esse permettono di passare dalla fisica macroscopica a quella quantistica man mano che le dimensioni si avvicinano a quelle atomiche.
La nanotecnologia opera in un ambito d'investigazione multidisciplinare, coinvolgendo molteplici indirizzi di ricerca, tra cui: biologia molecolare, chimica, scienza dei materiali, fisica (sia applicata che di base), ottica, ingegneria meccanica, ingegneria chimica ed elettronica. Inoltre la ricaduta industriale di queste tecnologie è di grande rilievo già oggi in numerosi settori come la robotica, l’ingegneria chimica, l’ingegneria meccanica. La potenzialità delle nanotecnologie è poi tutt’altro che esaurita e importanti applicazioni si intravedono anche nelle scienze mediche e nelle tecniche di miglioramento dei prodotti alimentari.

Fino ad alcune decine di anni fa mancavano strumenti che permettessero di collocare un particolare atomo in una determinata posizione (in modo da legarsi con un altro atomo scelto non a caso), per cui l'unica possibilità era nel processare un elevato numero di atomi, in modo che ci fosse una certa probabilità statistica di ottenere il risultato sperato. Una reazione chimica deve essere seguita da un processo di filtraggio fisico, in modo da estrarre le specie a cui si è interessati, separandole dalle altre specie.

Lo sviluppo della nanotecnologia è legata allo sviluppo della microscopia avanzata che è in grado
di manipolare intenzionalmente la materia a livello microscopico con la possibilità di interagire con un singolo atomo (ad es. spostandolo a piacere su di una superficie o fissandolo ad essa)
Nell’ultimo decennio sono stati fatti forti investimenti nella ricerca per le nanotecnologie, dagli USA al Giappone alla Comunità Europea (3.5 miliardi di euro nel corrente VII Programma Quadro).
Realizzazioni:
-       le superfici degli edifici trattate con nanoparticelle di biossido di titanio (prodotte da una industria di Riccione) hanno proprietà autopulenti, battericide, antimicotiche ed antinquinanti: basta una piccola quantità di acqua per “lavare via” lo sporco;
-       un prodotto idrofobo, repellente all’acqua e allo sporco, in grado di rifinire il vetro dando più trasparenza;
-       un nuovo tipo di fibra che rimane asciutta persino se completamente immersa in un liquido (per es. il costume da bagno).
-       celle solari a film sottili flessibili e più efficienti;
-       LCD (schermi a cristalli liquidi) a Touch Screen più veloci e meno costosi.

Sviluppi previsti:
-       un nuovo tessuto in microfibra di nanoparticelle che genera energia elettrica raccolta dal movimento fisico, in grado di creare abbastanza corrente per ricaricare un telefono cellulare o un lettore MP3 (elettronica indossabile);
-       dispositivi di memoria magnetica di dimensioni inferiori rispetto a quelle attuali, che consentirebbe una memorizzazione di dati ancora più densa;
-       batterie ricaricabili al litio, più rapide e resistenti: potranno ridurre i tempi di ricarica delle auto elettriche ma anche di altri dispositivi, come computer portatili e telefoni cellulari;
-        un nuovo agente farmacologico efficace su un ampio ventaglio di dipendenze da sostanze; potrà essere utile un domani anche a chi soffre di Parkinson, cancro, danni neurologici, disturbi psichiatrici, demenza da AIDS e asma. Deve essere sviluppata la ricerca per valutare i potenziali rischi derivanti dall’utilizzo di tali sostanze chimiche per la salute umana.
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Nanotubi di carbonio

4. RICICLAGGIO

In Italia il costo del riciclo è il più basso d’Europa, siamo i primi in Europa per il recupero dei rifiuti. Non si deve parlare più di rifiuti ma della loro trasformazione in energia, in nuovi materiali (es. plastiche).  Cambio culturale: i rifiuti sono risorse. Si riportano alcune esperienze:

Buone notizie dal pianeta Terra di Elin Kelsey (Editoriale scienza editore – Settembre 2013) è un libro che affronta con ottimismo il tema dell’ambiente: basta messaggi catastrofici sul futuro, basta sensi di colpa perché il clima sta cambiando. Si può provare a rimediare ai problemi con buona volontà e ingegno. Un gruppo di ricercatori del Nebraska, ad esempio, sta studiando una fibra che assomiglia alla lana ma che deriva dalle piume di pollo e ha prodotto anche un tessuto simile al cotone usando la paglia del riso. E poi c’è un pile nuovo che si fa riciclando 25 bottiglie di plastica e con un maglione di pile vecchio più tre-quattro bottiglie se ne ottiene uno nuovo. In giro per il mondo stanno spuntando industrie specializzate in riciclo che trattano un po' di tutto: usano i jeans per isolare le case, la pelle del salmone per fare bikini, addirittura in Danimarca stanno sperimentando l'urina dei maiali per fare i piatti di plastica. E molti scienziati stanno inventando nuovi materiali ispirandosi alla natura: filo molto robusto imitando il ragno, tessuti autopulenti imitando le foglie, bende chirurgiche che chiudono le ferite imitando le zampe del geco.

Manifattura Maiano (Campi Bisenzio): recupero rifiuti tessili
Gli isolanti ecosostenibili di Manifattura Maiano, ottenuti dal recupero del rifiuto tessile,  coniugano caratteristiche di isolamento termico, fonoassorbimento e fonoisolamento. I prodotti sono utilizzabili in tutte le tipologie edilizie, dalle nuove costruzioni alla ristrutturazione alla bioedilizia, per applicazioni in coperture, pareti e solai.

REVET (Pontedera): riciclo plastiche miste.
Riciclare la plastica mista è possibile. E’ stato inaugurato da poco l’impianto di riciclo della plastica che permetterà a Revet Recycling di gestire tutte la fasi industriali necessarie per riciclare le plastiche miste provenienti dalla raccolta differenziata che avviene in Toscana (20.000 tonnellate in un anno) per realizzare prodotti plastici per arredo urbano e domestico.  L’impianto ha richiesto un investimento di oltre 5 milioni di euro e la Regione Toscana ha cofinanziato la ricerca del progetto.



Novamont (Terni): bioplastica
Con il marchio Mater-Bi® produce e commercializza un’ampia famiglia di bioplastiche innovative, ottenute grazie a tecnologie che utilizzano amidi, cellulose, oli vegetali e loro combinazioni. Esse trovano applicazioni in svariati settori, quali raccolte differenziate, catering, nell’ambito agricolo e delligiene e cura della persona.
Le bioplastiche sono materiali con caratteristiche e proprietà d’uso del tutto simili alle plastiche tradizionali ma, al tempo stesso, biodegradabili e compostabili. Consentono di ottimizzare la raccolta e la gestione dei rifiuti, ridurre l'impatto ambientale e contribuire allo sviluppo di sistemi virtuosi con vantaggi significativi lungo tutto il ciclo produzione-consumo-smaltimento.


5. CRESCITA  TECNOLOGICA  NEI  PAESI  IN  VIA  DI  SVILUPPO

Un breve accenno ad alcuni aspetti: nei paesi in via di sviluppo il raggiungimento di un migliore livello tecnologico può essere raggiunto saltando alcune delle tappe percorse dai paesi occidentali e quindi consumando minori risorse naturali e energia di questi. Ad es.  installando pannelli fotovoltaici si potrà avere una produzione localizzata dell’energia  senza passare, come nel mondo occidentale, alla produzione centralizzata con l’uso intensivo del petrolio; si ridurrà anche l’installazione delle reti di distribuzione dell’energia elettrica. Altro esempio, l’uso dei telefoni cellulari, già in forte espansione, potrà ridurre l’installazione di reti telefoniche. Ovviamente in entrambi i casi i costi dovranno essere contenuti.       

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