Nucleare? Un futuro da precario!

Le ultime notizie sull’energia che circolano in rete a volte sconfinano nel paradossale. Certo, quando si tratta di propinare dati improbabili oppure complicate dimostrazioni matematiche sulle millemila velleità del comparto nucleare, è facilissimo costruirsi delle ottime figure. Il problema è che qualcuno potrebbe crederci davvero, e allora non è proprio colpa sua se poi si propaganda di 10-12.000 fantasiosi posti di lavoro, quando negli Stati Uniti l’industria nucleare occupa, indotto compreso, meno di 500 persone per reattore. Cari aspiranti ingegneri nucleari e volenterosi operatori che auspicate di procurarvi qualche vantaggio dalle promesse del carrozzone nucleare che si vorrebbe impiantare sul nostro Bel Paese, non illudetevi, per voi non ci sarà posto!

Già, perché è uso comune impiegare operai che parlano lingue diverse, forse per preservare il segreto industriale, chissà. Ad Olkiluoto, in Finlandia, circa il 30% della forza lavoro è di origine polacca e questo, naturalmente, ha creato grossi problemi di comunicazione, rallentando enormemente i lavori.

La crisi del nucleare non conosce tregue, e i baluardi designati a rappresentare questa tendenza sono proprio gli ultimi nati della cosiddetta terza generazione, il CANDU, l’EPR e l’AP1000, tanto per citare quelli che hanno preso più piede. Proseguite a vostro rischio e pericolo, e naturalmente con un pizzico di capsaicina!

Raggi traenti e Phaser, realtà sempre più fantascientifica

Raggi phaser. Imagecredit: Paramount via Memory Alpha

Per il 44° anniversario di Star Trek non poteva esservi migliore notizia, anzi per la verità sono ben due le notizie, che sembrerebbero tratte da un futuribile romanzo, mentre invece sono “solo” frutto dei meritori sforzi di lungimiranti e arditi ricercatori.

Un raggio traente è un sistema in grado di manipolare un oggetto spostandolo nelle 3 dimensioni o bloccandolo a mezz’aria in una sorta di levitazione sospesa. Avevamo già visto qualcosa di molto simile  un paio di mesi fa su questo stesso canale, ma si trattava di uno strumento olografico che si limitava a manipolare oggetti microscopici, anche se riesce a gestirne fino a 300 contemporaneamente!

Adesso i ricercatori dell’Australian National University, hanno annunciato di aver costruito un dispositivo capace di spostare piccoli oggetti con un raggio di azione di un metro e mezzo, sfruttando un raggio luminoso.

Un aspetto della fotosintesi che ancora non conoscevamo

I cloroplasti, organuli cellulari che contengono la clorofilla. Imagecredit: Wikimedia Commons

Clorofilla: una molecola straordinaria e complessa che è stata progettata dalla natura per consentire alla vita vegetale di svolgere quella sbalorditiva trasformazione fisica che è la fotosintesi.

Non ha nulla a che fare con il cloro, con cui tuttavia ne condivide parte dell’etimologia χλωρός (chloros “verde”) e φύλλον (phyllon “foglia”), infatti entrambi assumono una colorazione verde, ma mentre quella dell’alogeno è decisamente venefica e lascia un senso di sterilità, la clorofilla è sinonimo di vita e di prosperità.

Batterie a ricarica luminosa

Ifor Samuel

Presto sarà disponibile una nuova generazione di batterie che sfruttano un rivoluzionario sistema di accumulazione dell’energia, basta esporle alla luce  e i fotoni catturati “riempiranno” il serbatoio della cella rigenerandola completamente.

La buona novella giunge da oltremanica, un gruppo di ricercatori guidati da Ifor Samuel, di stanza presso la University of St Andrews, Regno Unito, sono riusciti a sintetizzare un complesso molecolare ramificato con un nucleo cationico a base di cianina (un pigmento sintetico appartenente al gruppo delle polimetine), il tutto associato ad un anione ioduro. Questa miscela polimerica è definito dall’acronimo PEDOT:PSS, per esteso: poli(3,4-etilenediossitiofene) poli(stirenesulfonato), un complesso di due ionomeri.

Flatulenze batteriche miracolose!

Il complesso molecolare della nitrogenasi. Imagecredit: Wikimedia Commons

Potrebbe essere una scoperta rivoluzionaria: un enzima che normalmente converte l’azoto gassoso in ammoniaca, un processo noto come azotofissazione, è anche in grado di ridurre il monossido di carbonio per produrre idrocarburi semplici come il propano, impiegabili come combustibile.

A questa conclusione sono giunti Chi Chung Lee, Yilin Hu e Markus Ribbe, della University of California, i quali stanno indagando sulla enzima vanadio-nitrogenasi – il cugino meno noto della   molibdeno-nitrogenasi.

Il team per la prima volta  è riuscito a isolare una quantità sufficiente di vanadio- nitrogenasi pura per effettuare alcuni test. Uno di questi implicava l’esposizione dell’enzima al monossido di carbonio, (CO) che rappresenta un potente inibitore nella fissazione dell’azoto della versione contenente molibdeno dell’enzima.

Ecco l’antidoto contro l’avvelenamento del catalizzatore nella fuel cell a idrogeno

Produzione di energia a partire dall'idrogeno: alla fine del ciclo si produce energia ed acqua pura. Imagecredit: Wikimedia Commons

Uno degli inconvenienti più critici delle pile a combustibile alimentate con idrogeno ottenuto dal processo di reforming, consiste nel cosiddetto avvelenamento del catalizzatore, una degradazione irreversibile di quest’ultimo causata dalle impurità di monossido di carbonio. Questa contaminazione gassosa è pressoché inevitabile quando l’idrogeno viene prodotto a partire dal petrolio. Anche se si sfruttasse un ingombrante equipaggiamento per la purificazione, necessario per evitare la presenza di monossido di carbonio, la complessità del sistema aumenterebbe al punto di provocare una parallela riduzione delle prestazioni.

I veicoli alimentati da celle a idrogeno promettono un rifornimento più veloce e una maggiore autonomia rispetto ai diversi metodi di alimentazione delle automobili elettriche, ma l’avvelenamento da monossido di carbonio (CO) rappresenta un serio problema. Almeno fino ad ora. Alcuni scienziati statunitensi e giapponesi sono riusciti a creare nuovi catalizzatori  a nanoparticelle che permettono alle celle a combustibile a idrogeno di resistere anche a concentrazioni di CO finora considerate proibitive.

Nuclear warning: bollettino radioattivo

Imegecredit: Wikimedia Commons

La mia indignazione riguardo al rinascimento nucleare non riesce ad affievolirsi, anzi di recente sono sempre più allarmanti le notizie che giungono dal fronte, e non riesco proprio a comprendere come si possa ignorare  eventi così preoccupanti e la stampa italiana, come al solito latita.

Inutile ricordare che con le rinnovabili non sussiste alcun pericolo per la popolazione che abita nei dintorni di una centrale, la radioattività è un insidia invisibile che colpisce nonostante l’ideologia politica che la supporta, come una livella che non guarda in faccia a nessuno e si fa beffe della casta di appartenenza, ricchi o poveri, belli o brutti, son colpiti tutti.

Ma vediamo che cosa i media in Italia non fanno passare, la nostra personale omertà di stampa di queste ultime settimane:

Costo dell’energia: il sorpasso del fotovoltaico ai danni del nucleare

Il prezzo dell'energia: pareggio tra solare e nucleare nel 2010. Imagecredit: Facing South

L’energia solare negli Stati Uniti costa meno di quella nucleare. Questa scioccante verità, sicuramente destinata a far discutere, è quanto emerge dal rapporto di John Blackburn, Professore Emerito presso la Duke University ed ex presidente del dipartimento di economia dell’università, rilasciato pochi giorni fa dal N.C. Waste Awareness and Reduction Network. Mentre il prezzo dei sistemi fotovoltaici è in calo da decenni, il costo delle nuove centrali nucleari ha subito una notevole escursione – e il punto di pareggio è stato raggiunto almeno in North Carolina, dove l’energia solare è ora meno  costosa rispetto al nucleare.

Fusione fredda: un tema sempre scottante! (con video)

Arno Penzias, il Premio Nobel scopritore della radiazione cosmica di fondo, a proposito del Big Bang e dell’evoluzionismo ha rilasciato un emblematico aforisma:

«Siamo la prova delle contraddizioni della vita: sappiamo molto più di quanto riusciamo a provare»

Chi può negare quanto questa espressione si applichi ad un gran numero di controversie scientifiche, caldamente dibattute anche oggi?

La fusione fredda non fa eccezione, e sebbene ancora adesso sia relegata ufficialmente al rango di “pseudoscienza”, gli studi in questo campo sono sempre più numerosi e irruenti, e tuttavia il consenso del mainstream scientifico è ancora lontano dall’essere raggiunto.

Una "traccia tripla" in un rilevatore plastico per le radiazioni (CR-39). La prova dell'emissione di neutroni dal "palladium deuteride", che suggerisce una reazione tra deuterio e trizio?

In effetti lo stesso termine è quasi un ossimoro che mitizza anche troppo questo fenomeno, pertanto nel tempo, il termine fusione nucleare fredda viene via via abbandonato dagli addetti ai lavori, a causa dello scetticismo preconcetto che accompagnava il fallimento delle riproduzioni dell’esperimento originale di Martin Fleischmann e  Stanley Pons dell’Università di Salt Lake City – Utah, abbracciando gli acronimi L.E.N.R. (Low Energy Nuclear Reactions – Reazioni Nucleari a Bassa Energia) e C.A.N.R. (Chemically Assisted Nuclear Reactions – Reazioni Nucleari Assistite Chimicamente), e recentemente associata a C.M.N.S. (Condensed Matter Nuclear Science – Scienza Nucleare della Materia Condensata), al fine di sganciarsi  sempre più dall’aura di connotazioni negative evocata da FF (o Cold Fusion) e forse per vincere quella inseparabile diffidenza dovuta a un dogmatico eccesso di fiducia in un metodo scientifico troppo canonico.

Quelle pinzette olografiche che sembrano un raggio traente

L'orientamento di una cellula manipolata dal laser. Imagecredit: Wikimedia Commons

Esiste un nuovo strumento a disposizione della scienza che si avvale della tecnologia olografica per manipolare oggetti microscopici troppo fragili e delicati per essere ruotati, spostati oppure orientati  opportunamente senza danneggiarli irrimediabilmente. L’ultima evoluzione di questa tecnologia è stata sviluppata all’Università di Tel Aviv dalla dottoressa Yael Roichman, ed è in grado di manipolare contemporaneamente fino a 300 nanoparticelle alla volta, come ad es. polimeri o microsfere vetrose.

Non può piovere petrolio!

Siamo tutti in sdegnata apprensione per l’immane disastro ambientale che nei giorni scorsi ha devastato il golfo del Messico, e che la BP sta cercando di contenere, con discutibili risultati, purtroppo.

Fra le migliaia di proposte che in queste settimane sono state inoltrate, nella speranza che i vertici dell’azienda rimangano colpiti da qualche brillante intuizione (anche se io li vedrei bene colpiti da qualcos’altro), spicca sicuramente quella di qualche sedicente esperto che suggerisce di far scoppiare una bella bombetta atomica per sigillare definitivamente la copiosa e impietosa perdita di petrolio.

Come dire: mi hanno avvelenato il gatto, mi passi la stricnina per favore?

La favola del nucleare sicuro

Il ciclo radioattivo per l'uomo (image credit: Wikimedia Commons)

Questo articolo è dedicato a tutti i nuclearisti convinti della sicurezza delle nuove tecnologie nucleari, forse sarà per questo che invocano la clausola del NIMBY palleggiandosi l’imminente patata radioattiva, e intanto propagandano con assoluta certezza che non accadrà mai nulla di grave sul nostro bel paese. Sicuro.

Beati loro, come diceva Bertolt Brecht, “Di tutte le cose sicure la più certa è il dubbio”, sul quale ci tesse anche una lode illuminante!!

Ecco una rassegna dei recenti incidenti a impianti nucleari, almeno quelli sfuggiti all’azione di occultamento dalla rete, che allarmano l’opinione pubblica, ma che non suscitano mai (chissà perché?) un adeguato riscontro nelle notizie dei quotidiani.

Energia verde come le alghe

Il meglio della scienza attuale è oggi in mostra a Londra al Summer Science Exhibition della Royal Society britannica, iniziato il 25 giugno per terminare il prossimo 4 luglio 2010.

Tra le fonti di meraviglia per i visitatori, vi è la possibilità di scoprire come gli scienziati dell’Università di Cambridge ricercano nuovi metodi per sfruttare le alghe come fonte inesauribile di energia rinnovabile.

Un team di ricercatori, composto da biologi, biochimici, matematici e ingegneri chimici, sta sviluppando un dispositivo bio-fotovoltaico per la produzione di energia elettrica attingendo alla capacità delle alghe di sfruttare l’energia del sole.

Batterie a carica batterica

Esiste un batterio per degradare praticamente ogni tipo di composto organico e la decomposizione produce energia. Questi due principi sono alla base delle ricerche di un gruppo di ricercatori dell’Arizona State University, guidati dal Dr. Prathap Parameswaran nella produzione di energia eco-compatibile.

Il Dr. Prathap Parameswaran e la sua cella a batteri

Già nel 2008 veniva annunciata una speciale cella elettrochimica alimentata da metaboliti batterici (chiamate MFC, MEC o MXC), evidenziandone alcune criticità, come le scarse conoscenze scientifiche nel campo, ma contando sulle enormi potenzialità del procedimento si è giunti ad un importante sviluppo.

Le celle MFC sono in grado di sfruttare la “respirazione” batterica come un mezzo per generare un flusso di elettroni, di fatto producendo una differenza di potenziale che opportunamente applicata a due elettrodi immersi in acqua induce l’elettrolisi generando idrogeno.

Queste celle appaiono come una specie di batteria divisa in due sezioni e i batteri proliferano nella camera del polo positivo (anodo), dove gli elettroni prodotti si coniugano con i protoni presenti al catodo per formare idrogeno gassoso. Secondo Parameswaran, l’esito finale della reazione può variare cambiando alcune condizioni.

Quando i batteri crescono in anaerobiosi (un ambiente privo di ossigeno), aderiscono all’anodo della cella, formando una matrice appiccicosa di zuccheri e  proteine, e se alimentati con composti organici si crea una sorta di collaborazione fra diversi microorganismi nel biofilm anodico, composto da batteri fermentativi, consumatori di idrogeno e un’altra classe di batteri chiamati ARB (anode respiring bacteria). Questa matrice vivente è un buon conduttore, ed è in grado di trasferire efficacemente gli elettroni verso l’anodo, generando così una differenza di potenziale.

Negli ultimi sviluppi di questa ricerca, si è dimostrato che il flusso di elettroni può essere ottimizzato selezionando opportuni ceppi batterici omoacetogenici, che catturano l’idrogeno da materiali di scarto (rifiuti) producendo acetati, i quali sono ottimi donatori di elettroni  per i batteri anodici. Sembra che la collaborazione sintrofica fra i diversi batteri nelle condizioni più favorevoli, aumenti notevolmente la conversione di elettroni per la produzione di idrogeno.

Ulteriori sviluppi in questo campo potrebbero spianare la strada per un eventuale commercializzazione su larga scala di sistemi per il trattamento delle acque reflue e produrre allo stesso tempo energia pulita. “Una delle più grandi limitazioni in questo momento è la nostra mancanza di conoscenza”, afferma Cesar Torres, uno dei co-autori di questo studio, che sottolinea che c’è ancora molto da capire circa le interazioni delle comunità batteriche all’interno delle MXC.

Un percorso promettente che potrebbe rappresentare una semplice soluzione a due grandi problemi del mondo moderno.

Fonte: PhysOrg