Secondo Gunter Pauli, autore di Blue economy, il settore sarà trainante in futuro

Le celle solari che generano energia da un film sottile vennero scoperte brevettate nel 1991 da Michael Graetz del Politecnico di Losanna.

Fu un autentico cambio di paradigma per questa tecnologia, come ricorda Gunter Pauli nel suo libro ‘Blue Economy’. Questa nuova cella è infatti semplice, economica e costruirla risulta energicamente efficiente.

Il prodotto venne ulteriormente sviluppato da Alan Heeger, premio nobel per la chimica nel 2000 e docente alla University of California di Santa Barbara. Heeger lo portò alla fase di sviluppo commerciale insieme alla Konarka.

È solo una storia del continuo sviluppo della tecnologia dell’energia solare. La spagnola Albengo ha costruito impianti solari a concentrazione ispirandosi alle libellule.

Questo, secondo Gunter Pauli, sono le tecnologie che domineranno il mercato del futuro e potrebbero un giorno sostituire il fotovoltaico: le celle solari a film saranno sempre più piccole e gli impianti solari a concentrazione saranno sempre più grandi.

Il potenziale occupazionale di questo settore, sempre secondo Gunter Pauli, è di 500.000 posti.

Quando il corpo umano è un esempio da seguire per l’ingegneria

La natura può esserci d’esempio in molte maniera, anche per progetti d’ingegneria. Non siamo noi stessi un sistema molto complicato e funzionante?

Bjorn Bellander, svedese, ha analizzato il corpo umano, in particolare il sistema respiratorio e quello circolatorio, per capire come funzionano i meccanismi di canalizzazione per gestire l’acqua, l’aria e gli scarti. La cosa notevole è che questi sistemi gestiscono solidi, liquidi e gas.

Traendo ispirazione dal corpo umano ha progettato una serie di valvole che semplificano drasticamente le condutture, le tubazioni e le varie linee che in una qualunque struttura regolano i flussi in entrata, quelli intermedi e quelli in uscita, come spiega Gunter Pauli nel suo libro ‘Blue Economy’.

In commercio si trovano sotto il nome di Split Box e questa tecnologia riduce le perdite di energia sia per quanto riguarda la circolazione dell’aria, sia per quanto riguarda il riscaldamento dell’acqua domestica. Inoltre gestisce in maniera ottima il flusso dei rifiuti. 

Secondo Gunter Pauli, la produzione, l’installazione e la manutenzione delle unità di controllo genereranno probabilmente un numero di posti di lavoro equivalenti a quelli che andranno persi.

a.po

Depurare l’acqua è una delle grandi sfide che ci attendono. Dagli animali alla biochimica ecco gli esempi da seguire

In natura ci sono centinaia di specie che hanno la capacità di depurare l’acqua. Ad esempio i pinguini, che riescono a rimuovere il sale dall’acqua grazie ad alcune ghiandole poste sotto ai loro occhi. In pratica queste ghiandole funzionano come i reni dell’uomo. 

Studiare come e quando la depurazione dell’acqua avviene nella natura può darci molti spunti per soddisfare un bisogno che ogni uomo ha: l’acqua pulita.

Ad esempio Peter Agre della John Hopkins Malaria Research Institute ha vinto il premio nobel nel 2003 per la scoperta delle acquaporine: proteine integrate nella membrana cellulare che regolano il flusso dell’acqua a un tasso di un miliardo di molecole al secondo attraverso le membrane, come spiega Gunter Pauli nel suo libro Blue Economy.

Da qui sono iniziati molti studi sui passaggi dell’acqua che hanno coinvolto biochimica, fisiologia e genetica.

Le acquaporine possono essere utilizzate per depurare l’acqua e per questo gli investimenti si stanno spostando su questa applicazione, come si vede dall’esempio della danese Aquaporin A/S: la tecnologia che hanno sviluppato permette di purificare l’acqua separandola da tutti gli altri componenti sfruttando i principi della biotecnologia.

In sostanza le tecnologie che sostiutuiscono l’osmosi inversa possono generare reddito e nuovi posti di lavoro secondo Gunter Pauli.

a.po

È possibile eliminare il mercurio dalle lampadine a risparmio energetico? Ispirandosi alla natura forse sì

Ormai tutti cerchiamo le lampadine a risparmio energetico, per fortuna sono entrate nelle nostre case negli ultimi anni consentendoci di illuminarle con un occhio di riguardo per l’ambiente.

Tuttavia per fabbricare queste lampadine servono anche minuscole quantità di mercurio.

Il mercurio è un materiale pericoloso e sarebbe bene riuscire ad eliminarlo del tutto dai nostri oggetti di uso quotidiano.

Del problema parla Gunter Pauli nel suo libro Blue Economy, raccontando la storia di Roger Hanlon, del Marine Biological Laboratory di Woods Hole nel Massachussets che ha studiato meduse, calamari e funghi per capire il segreto del loro essere luminosi. Ha scoperto che la luminescenza è generata dal calcio: attiva una proteina che rilascia energia.

La buona notizia è che in questo caso non ci troviamo di fronte a un metallo pesante, ma da materiali rinnovabili e disponibili.

La luce che si genera grazie a questo metodo naturale è bluastra, tuttavia grazie a degli effetti ottici sarebbe possibile avvicinarsi alla classica luce ‘bianca’.

Ricercare su questo fronte, ispirandosi alla natura, consentirebbe di mettere al bando elementi altamente tossici: ricordiamoci che rappresentano un costo ‘nascosto’ sulle spalle dell’intera comunità perché inquinano in modo serio.

a.po

È possibile una carta non inquinante, basta sfruttare la natura. Creerebbe anche lavoro, come spiega Gunter Pauli

Tutto parte dagli studi della simbiosi tra termiti e batteri quando metabolizzano il legno. Lui è Steven Chu e ha vinto il premio Nobel per la fisica nel 1997, oltre ad essere stato il Segretario all’energia dell’amministrazione Obama dal 2009 al 2003.

Come spiega Gunter Pauli nel suo libro ‘Blue Economy‘, a questo premio nobel si devono le basi di quelle tecniche che consentono di fabbricare carta senza utilizzare sostanze chimiche.

Il processo attualmente utilizzato prevede purtroppo che il cippato di legno venga immerso in un acido in modo da bruciare chimicamente qualunque cosa non sia di cellulosa. E lo scarto di questa lavorazione, detto ‘liquore nero’ viene incenerito.

Utilizzando i metodi perfezionati dalle termiti, da alcuni funghi e dai batteri, si riuscirebbe a produrre un ciclo di riutilizzo dell’anidride carbonica che andrebbe a ridurre i cambiamenti climatici. Come spiega Gunter Pauli ‘questa tecnica potrebbe favorire la produzione di carta su piccola scala, generando un numero considerevole di nuovi occupati specialmente in Cina e in India, paesi in cui la domanda di carta sta crescendo rapidamente e in cui l’automazione ha fatto perdere parecchi posti di lavoro’.

Un’altra idea per rendere la produzione di carta più ecologica: utilizzare come materiali grezzi il bambù e la paglia. Il problema ambientale c’è: la Cina ha chiuso 10.000 cartiere nel tentativo di ridurre l’inquinamento causato dalle fabbriche.

a.po

Sfruttare alcuni particolari vermi per produrre delle ceramiche adatte all’hi-tech

In natura le ceramiche si formano a pressione e temperatura ambiente, mentre le ceramiche industriali hanno bisogno di temperatura e pressione elevatissime. Ciò comporta ovviamente un grande consumo di energia. 

Lo ha rilevato Robert Ritchie, preside del Department of Materials Science and Engineering dell Università della California di Berkley. Come spiega Gunter Pauli nella sua Blue Economy, sia l’abalone, sia i vermi Policheti del genere Glycera possono produrre composti ceramici molto robusti già a temperatura ambiente.

In questo modo si potrebbero produrre ceramiche anche su piccola scala, dato che servirebbe poca energia e strutture non industriali. Si potrebbe aprire il mercato a tante piccole imprese che si potrebbero focalizzare sulla produzione di ceramiche specializzate. Ad esempio sono richieste dal mercato delle nanoapparecchiature e dall’industria elettronica. Sarebbero additrittura più resistenti del Kevlar, la fibra antiproiettile. 

a.po

Ispirandoci alla natura potremmo fabbricare materiali più sostenibili, ce lo spiega la Blue Economy

Molti cibi vengono conservati in grazie alle pellicole d’alluminio, una pratica diffusa sia nelle nostre case che nell’industria alimentare. 

L’alluminio è leggero, pratico e conveniente, ma produrre questi fogli richiede una grande quantità di energia, per un materiale che di fatto è impiegato nella modalità usa e getta.

Una possibile soluzione ce la racconta Gunter Pauli nel suo libro dedicato alla Blue Economy: Rebecca Cramp, della ‘School of Biological Sciences’ dell’Università del Queensland, in Australia, dopo aver studiato le rane del deserto australiano ha avuto l’idea per sostituire l’alluminio. Il suo progetto è un contenitore per liquidi costruito con strati di cheratina, una delle proteine più diffuse. 

Ma l’ispirazione per questo packaging innovativo non viene solo dalle rane, la ricercatrice ha studiato alcune caratteristiche presenti in natura dalle quali prendere spunto, ecco gli obiettivi: la capacità espansiva del becco dei pellicani, la capacità di indurirsi in risposta alla pressione del cetriolo di mare, l’impermeabilità delle api.

Ecco che la scienza potrebbe prendere ispirazione dalla natura per fabbricare materiali innovativi che consentirebbero di produrre con meno impatto ambientale.

a.po

Un metodo di riscaldamento studiato in corea che parte dal suolo per generare calore

Come è risaputo, i sistemi di riscaldamento a pavimento garantiscono un’efficienza maggiore rispetto a quelli tradizionali.

Young–Suk e Tae–Sung, due scienziati coreani impegnati a studiare come si decompone il materiale vegetale nel terreno quando viene a contatto con la radice delle piante, hanno ideato un sistema di riscaldamento a pavimento che può ridurre del 60% il consumo di energia. Infatti hanno scoperto che il compostaggio dei detriti delle piante che viene accumulato dalle formiche e dalle termiti produce sostanze nutritive per le piante e scalda il suolo. Inoltre hanno scoperto che il riscaldamento delle radici incrementa l’osmosi e quindi protegge le piante dal congelamento. Questo processo è alla base di un metodo di riscaldamento, perfetto per le serre, che scalda le radici invece di scaldare l’aria.
E se si evita di scaldare l’aria all’interno delle serre il risparmio energetico è assicurato, si arriva a circa il 70%.

Gunter Pauli, nel suo libro Blue Economy, spiega che nel 2007 questa tecnologia venne adottata in Giappone e i primi a sfruttarla furono i produttori di fragole e pomodori.

Il concetto si è poi esteso all’ambito domestico: i due scienziati hanno creato un film sottile di nanofibre di carbonio che si può mettere sotto il parquet o sotto al tappeto. Si potrebbe raggiungere all’interno della casa una temperatura di 36,5 gradi alimentando il riscaldamento con un sistema a celle solari da 12 volt.

In caso di regioni con inverni abbastanza miti questa soluzione potrebbe provvedere al riscaldamento della casa con un risparmio del 60% sulla bolletta.

a.po

Aria condizionata senza sistemi di raffrescamento: è possibile, imitando l’effetto zebra

L’aria condizionata non serve, basta imitare gli animali per stare al fresco. L’idea è nata quando Bengt Warne, durante un lungo viaggio in Africa alla fine degli anni Cinquanta, ha osservato la complessa struttura dei termitai per gestire i flussi d’aria. Le osservazioni furono poi messe in pratica da Anders Nyquist, un architetto che, ispirandosi ai  termitai e alle zebre è riuscito a dimostrare che, in realtà, non serveono poi grandi sistemi di raffrescamento per non soffrire il caldo tra 4 mura. E lo ha ampiamente testimoniato grazie all’edificio per uffici Daiwa House in Giappone, la Laggarberg School a Timra, in Svezia.

Ma in cosa consiste l’effetto ‘zebra’? Si tratta di un ‘sistema’ che consente di creare mini raffiche di vento sui tetti, rimuovendo il calore dalle superfici esterne e riducendo così il fabbisogno di isolanti chimicamente saturi. ‘L’impiego massiccio di questi sistemi di controllo della temperatura e dell’umidità potrebbe condurre a una contrazione dei ricavi per le aziende energetiche. D’altro canto, i risparmi energetici e i benefici alla salute per le persone che occupano gli edifici potrebbero liberare risorse per investimenti e prodotti più redditizi’, come viene riportato nel libro Blue Economy di Gunter Pauli.  

gc

La colorazione del futuro è naturale e dice addio ai metalli pesanti

Reinventare la colorazione. È anche questo uno degli obiettivi della Blue Economy, l’economia del futuro che si propone di ottenere sempre più soluzioni possibili grazie all’imitazione della natura. E anche i colori, così, posso essere reinventati, per rinunciare ai pigmenti.  A pensarci è stato Andrew Parker, dell’Università di Oxford, che ha progettato e sviluppato una vasta gamma di applicazioni ottiche, dicendo addio ai pigmenti (ovvero rinunciando ai metalli pesanti).

L’idea di Andrew Parker è stata applicata nella progettazione dei sistemi di sicurezza delle banconote, con successo. Questo potrebbe essere il punto di partenza per ridurre l’impatto dell’industria delle vernici. ‘Queste industrie occupano un settore di mercato molto chiuso e ciò, assieme alle normative in vigore, lascia supporre che quest’uso innovativo degli effetti ottici sarà adottato inizialmente dall’industria della cosmetica’, si legge nel libro Blue Economy di Gunter Pauli.  

gc