Progetti a nanotecnologie avanzate per l'energia e l'ambiente
Giuseppe Vatinno (Segreteria Tecnica del Ministro dell'Ambiente con delega all'energia e all'efficienza energetica e Commissario alle politiche di ricerca della nostra associazione) fa il punto sui progetti italiani nel campo delle nanotecnologie su Tecnology Review Italia.
Technology Review - Italia
Giuseppe Vatinno
Imparando a gestire le piccole cose, possiamo mettere ordine nel caos della nostra vita (detto taoista)
INTRODUZIONE
Il ruolo delle nanotecnologie è sempre più rilevante nella nostra società. Già adesso alcune applicazioni sono funzionanti nella vita quotidiana, ma non ne siamo consapevoli perché mimetizzate in oggetti di comune utilizzo. Il futuro invece cambierà radicalmente il nostro stile di vita nei campi della energia e dell'ambiente, della medicina, dell’edilizia, dei trasporti, delle telecomunicazioni. Una sfida complessa che l'Italia deve affrontare al meglio, ma in cui può ottenere grandi risultati scientifici e tecnologici oltre che occupazione altamente qualificata. Il tasso di crescita annuo calcolato dal 2008 è addirittura del 25% per l’occupazione e del 35% per gli investimenti mondiali. Per fare questo però è necessario un grande lavoro di coordinamento dei progetti e delle risorse disponibili in una virtuosa ottica di interazione tra pubblico e privato.
LE NANOTECNOLOGIE E IL PRINCIPIO DI PROAZIONE
Le nanotecnologie (n.t.) rappresentano indubbiamente una opportunità importante. Come ogni "nuova" tecnologia però hanno già destato preoccupazione per il loro impatto (principalmente in relazione alla possibile liberazione di nanoparticelle) o per i possibili abusi del loro utilizzo (terrorismo, esperimenti fuori controllo) ribadendo la doppia visione, eutopica e distopica tipica del giudizio della società sulle tecnoscienze.
È proprio in quest'ottica che vogliamo introdurre il cosiddetto “Principio di Proazione” (introdotto dal filosofo Max T. O' Connor) che rappresenta, in un certo senso, un pungolo ad "agire" ed ad "osare" in campo tecnologico; tuttavia, tale principio, non deve essere disgiunto dal complementare "Principio di Precauzione". Questi due Principi, utilizzati saggiamente insieme, portano al concetto di "sviluppo tecnologico sostenibile". Occorre comunque fare attenzione al fatto che già per le n.t. si sono mostrati fenomeni di tipo Nimby (Not in my Back Yard) soprattutto nel campo delle nanoparticelle.
La nanotecnologia può essere definita come lo studio delle tecniche di manipolazione della materia nell'intervallo (convenzionale) che va da 1 a 100 nanometri, cioè dalle dimensioni del singolo atomo fino a quelle della chimica tradizionale. A questo livello della struttura della materia possono anche mostrarsi fenomeni fisici nuovi che vanno conosciuti ed interpretati prima di poterne ricavare una applicazione tecnologica. I due punti discriminanti dei nanomateriali sono l’incremento della superficie di interfaccia e gli effetti quantici. Dunque, potremmo dire, che la nanotecnologia è "l'arte di assemblare" atomo per atomo una struttura molecolare in modo che ogni atomo stesso si trovi "al posto giusto".
Per quanto riguarda le nanotecnologie possiamo seguire due approcci: il primo è quello bottom-up cioè la manipolazione atomo per atomo fino a costruire una determinata struttura, mentre il secondo è quello top-down in cui si applicano le nanotecnologie alle tecnologie convenzionali già esistenti, miniaturizzandole (esemplificativo il caso dei nanotubi di carbonio).
LA RICERCA NEGLI USA
Il Paese in cui è nato il concetto stesso di nanotecnologia, cioè gli Usa, è naturalmente all'avanguardia nella ricerca. Tra gli istituti di ricerca privati citiamo il Foresight Institute [ + ] in California, fondato da Eric Drexler e Christine Peterson e il MIT (Massachusetts Institute of Technology), di Cambridge [ + ] . Per quanto riguarda il MIT è in essere un accordo del 2010 con l’ENI che ha creato negli Usa l'Eni – Mit Solar Frontiers Center in cui si svolgono ricerche sul solare ad alta efficienza [ + ] . Anche l’Amministrazione Obama è attivamente impegnata nei programmi di nanotecnologie.
LA RICERCA NANOTECNOLOGICA IN ITALIA
In Italia, la ricerca nanotecnologica sta divenendo sempre più presente, soprattutto in campo ambientale. Le università e gli enti specializzati portano avanti varie ricerche, tuttavia, manca un coordinamento centrale e soprattutto poco è stato fatto per il "trasferimento dei saperi" tra ricerca ed applicazione industriale (che invece costituisce la struttura portante dei Paesi a tecnologia avanzata).
Arriva alla terza edizione il Censimento sulle Nanotecnologie in Italia curato dall’Airi, Associazione italiana per la ricerca industriale, in collaborazione con Nanotec IT. Il rapporto presenta un comparto in rapida crescita anche per il nostro Paese, che si affaccia nel 2011 complessivamente con 190 strutture che si occupano a vario di titolo di nanotech. Di queste il 55% sono strutture pubbliche, mentre il restante 45% consta di iniziative private, in notevole incremento di 4 volte rispetto ai numeri del 2004, anno in cui venne svolto il primo censimento nanotech italiano, e segnando solo nel 2010 una crescita del 23%.
La palma per la spinta più forte dal settore privato spetta a Lombardia e Veneto. Qui sono attivi vari istituti di ricerca e monitoraggio sulle nanotecnologie, come il milanese iLabs che ha di recente ospitato il guru del futuro nanotecnologico a livello globale Ray Kurzweil.
In Italia, le principali organizzazioni che si occupano di ricerca nano tecnologica sono l'INFM (Istituto Nazionale di Fisica della Materia), l'IIT (Isituto Italiano di Tecnologia), la Veneto Nanotech, società costituita dalle Università di Padova e Venezia, insieme ad altri Enti pubblici e privati che, finanziata al 50% dal ministero della Ricerca, ha come obiettivo la costruzione di un distretto nano tecnologico in Veneto, l’Agenzia per la diffusione delle tecnologie per l'innovazione con sede a Genov, l’Area Science Park a Trieste e il Nano forum a Roma/Milano.
LE NANOTECNOLOGIE E IL PRINCIPIO DI PRECAUZIONE
Come tutte le tecnologie anche quelle "nano" debbono essere assoggettate, come modus operandi, al p.d.p. che impone un attento studio delle possibili conseguenze dannose del loro utilizzo.
Nel caso in esame possiamo individuare due potenziali effetti dannosi: effetti specifici sul corpo umano e sull'ambiente della liberazione di nano particelle e la tematica di un utilizzo specioso e mirato di questa tecnologia, come la costruzione di nano-armi o fenomeni legati sostanzialmente a gray goo (poltiglia grigia), cioè a una “perdita di controllo” della tecnologia stessa che uscirebbe dal controllo umano.
Negli USA la FDA, Food and Drug Administration ha creato uno specifico "gruppo di interesse" sulle n.t. che si riunisce periodicamente, mentre nella UE esiste un gruppo di studio, lo SCENIHR (Scientific Commitee on Emerging and Newly Identifield Risks). A livello privato segnaliamo l’IEET (Institute for Ethics & Emerging Technologies) [ + ] fondato dal filosofo Nick Bostrom e James Hughes (attuale direttore).
“ORIZZONTE 2020” (H2020) VIII PROGRAMMA QUADRO
PRESENTAZIONE NEL PROGETTO
I finanziamenti assicurati da "Orizzonte 2020" (in seguito anche H2020) saranno di più facile accesso, rispetto alla consuetudine. In pratica, Orizzonte 2020 significherà: radicale semplificazione dei rimborsi grazie ad un tasso forfettario unico per i costi indiretti e due soli tassi di finanziamento, rispettivamente per la ricerca e per le attività vicine al mercato; un unico punto d'accesso per i partecipanti; meno oneri burocratici nella preparazione delle proposte; niente controlli o revisioni inutili. Uno degli obiettivi chiave è ridurre di circa 100 il periodo che intercorre tra la domanda di sovvenzione e l'ottenimento dei finanziamenti, consentendo un avvio più rapido dei progetti.
La Commissione si impegnerà al massimo per aprire il programma a un maggior numero di partecipanti in tutta Europa, valutando l’opportunità di sinergie con i finanziamenti a titolo della politica di coesione dell’UE. Orizzonte 2020 individuerà potenziali centri di eccellenza nelle regioni meno sviluppate e offrirà loro consulenza e sostegno mentre i fondi strutturali dell’UE potranno essere sfruttati per ammodernare infrastrutture e attrezzature. Il progetto, inteso come strumento finanziario, centrato su ricerca ed innovazione, la cui durata prevista è dal 2014 al 2020, ha un budget di 80 miliardi di euro.
CONCLUSIONI
Le n.t. hanno già cominciato a modificare drasticamente la nostra realtà e ancor di più lo faranno in futuro. Nel settore dell’Energia e dell’Ambiente ci sono tutte le condizioni affinché emergano competitive tecnologie soprattutto nel campo del fotovoltaico che permettano di aumentare molto l’efficienza, ma promettenti sono anche le tecnologie in campo ambientale ad esempio per il disinquinamento delle aree contaminate.
Affinchè tutto questo divenga realtà è tuttavia necessario che vi sia un coordinamento tra i vari centri di ricerca e soprattutto che sia operativo il trasferimento di conoscenza dai centri di ricerca alle industrie, al fine di mettere sul mercato i prodotti.
Se questo avverrà, l'Italia (dal 2006 depositati 450 brevetti) potrà dire la sua per conquistare un nuovo buon primato nell'ipertecnologia avanzata.