Ciao a tutti,
Riporto di seguito dei riassunti della giornata di mercoledì 12 marzo al Nanotec2008.
Mercoledì, 12 MARZO (nanotecnologie per l’efficienza energetica – prima parte- e per la mobilità sostenibile –seconda- )
L’evento si è aperto con la presentazione del PROF. ROMANO (Chief Scientific Advisor – ENI).
Il professore ha sottolineato come il problema del risparmio energetico debba essere, a partire da oggi, l’unico obiettivo da perseguire con costanza da tutti i Paesi del Mondo.
Il ruolo delle nanotecnologie, per questo traguardo, può essere attivo in tre direzioni:
– POWER GENERATION/ ENERGERY CONVERTION
– STORAGE ENERGY
– ENERGY SAVING
Il professore, dopo aver brevemente spiegato i punti, ha sottolineato come la tendenza, ad oggi, dovrebbe essere quella di trovare le applicazioni per lo sviluppo di prodotti votati a questo traguardo e dedicati al mercato, per avere la possibilità di perseguire obiettivi sempre più prestigiosi, che hanno necessità di trovare risposta già nei prossimi 3/5 anni.
L’intervento successivo, dal titolo “The role of nanotechnology in photovoltaics: efficiency and sustainability issues” è stato di FRANCESCA FERRAZZA, del gruppo ENI.
Dopo aver introdotto i vantaggi dell’energia solare, e il progresso negli anni delle celle fotovoltaiche, la dott.ssa ha segnalato due tipi di incentivazione a livello mondiale per l’adozione di tali tecnologie: quella tedesca e quella giapponese.
Grazie a questi tipi di incentivi, infatti, la produzione e il progresso possono avanzare più velocemente.
Per quanto riguarda il ruolo delle nanotecnologie, la tendenza è quella volta alla riduzione di spessori, costi e miglioramento dei risultati.
Una sfida aperta, ad oggi, consiste nel trovare i materiali adatti all’assorbimento e alla trasformazione energetica migliori del silicio. Segnalata l’indagine, a tal proposito, dei fili di zinco (ovviamente nanostrutturati).
Il prof. PIETRO DI GRAZIA, ha espresso un particolare parere riguardo il risparmio energetico.
Nell’ambito del progetto dell’azienda per cui lavora, la STM (il SUN to Grid Project, che si occupa di energie alternative), egli afferma che il risparmio energetico può essere esso stesso considerato come fonte alternativa: può infatti dare un contributo del 37% di risparmio dell’energia (come diminuzione di necessità energetica).
Ha poi segnalato alcuni punti salienti per la ricerca in questo campo, affermando che:
– dove attualmente si usa Si si può usare SiC o il GaN, nuovi materiali semiconduttori;
– bisogna cercare tecnologie per il recovery di motori elettrici
– bisogna usare intelligenza nella potenza elettronica.
In più, il professore ha segnalato come anche altri problemi energetici possano trovare risposta con le nanotecnologie: quello dello stand by, ad esempio, che rappresenta un problema non da sottovalutare,
e quello dell’energia portatile, che l’università dell’Arizona sta indagando virtuosamente con il “Trend in Portable Eectronic Products”.
L’intervento di LUCIANO FRAGALÀ: “INSTM activities for highly performant SOFC fuel cells”, del INSTM e dell’università di Catania, ha portato alla conferenza il problema della carenza di ricerca sui materiali in Italia.
Il professore, infatti, è presidente dell’INSTM, che si occupa proprio della promozione della ricerca relativa ai materiali nel nostro Paese.
Con la rivoluzione energetica, dice il professore, non si può diminuire la domanda di energia, ma SI DEVE diminuire l’emissione di CO2. Servono dunque, nuove energie, lontane dai combustibili fossili, che diano una prospettiva di 50 anni in cui il 70% dell’energia venga prodotta da fonti rinnovabili.
Ci sono diversi esempi di buoni tentativi, come la FUELCELL di Mercedes, che “offre un percorso per abbassare l’esigenza di carbone e stimolare la produzione energetica a carbone zero”.
La presentazione ha poi toccato le celle a combustibile, che funzionano con un processo elettrochimico più pulito ed efficiente (almeno di 3 volte) rispetto alla combustione.
BARTOLOMEO MERCENARO, dell’Ansaldo Fuel Cells, ha presentato il lavoro della sua azienda, che tratta celle a carbonato fuso.
Queste celle sono un esempio di celle a combustione, che combinano H e O con H2O e calore per produrre energia, con un conseguente impatto ambientale e un’alta efficienza energetica.
L’intervento della dott.ssa ENRICA FONTANANOVA, CNR-ITM (Institute on Membrane Technology),
è stato molto tecnico e votato agli esperimenti chimici in laboratorio. (“Development of new hybrid proton exchange membranes for PEMFCs”).
Secondo quanto riporta la dott.ssa Fontananova le celle a combustibile hanno basse emissioni tossiche e il tipo di cella va cambiato a seconda delle applicazioni.
Gli esperimenti hanno interessato gli elettroliti a scambio protonico, ed hanno portato a risultati secondo cui a basse temperature, se alimentata ad H2, la cella produce H2O, con le seguenti caratteristiche:
– ALTA CONDUTTIVITÀ DEL PROTONE
– NON CONDUTTIVITÀ ELETTRICA
– BASSE EMISSIONI GASSOSE (H2 E O2), A SECONDA CHE LE CELLE SIANO ALIMENTATE AD ACQUA O A METALNOLO
Il materiale studiato è il PEEK Victrex e PEEK-WC –with cardo- e compone le celle, che, anche se alimentate a metanolo, producono comunque minori emissioni rispetto alle precedenti dello stesso tipo.
Il materiale ha caratteristiche più resistenti, tendenti (ma non ugualmente efficienti) a quelle del NAFION DuPOnt, ma più economiche di quest’ultimo.
ENRICO TRONCONI, del dipartimento di energia del politecnico di Milano, ha parlato di “Nano- and micro-structured catalytic materials for process intensification”, introducendo alla platea il concetto di schiume per processi catalitici, a beneficio di energia ed ambiente.
Le schiume possono avere natura metallica o ceramica, e grazie all’alta porosità possono avere proprietà interessanti come catalizzatori, ”dando gradi di libertà maggiori ai progettisti”.
SABINO SINESI, del CRP- Centro Ricerche Plast-Optica, ha parlato di “Nanostructured materials and micro-optics for the development of LED based high efficiency lighting devices“.
Segnalando che il consumo attuale di energia riguarda per il 16% l’illuminazione, l’ing. Sinesi ha parlato molto della tecnologia LED come possibile soluzione allo spreco in questo campo.
Nei LED, infatti, non ci sono agenti tossici (come invece nella fluorescenza) e, ad oggi, si possono usare anche nell’illuminazione pubblica.
Con questa tecnologia si può lavorare in tre modi:
– SEMICONDUCTOR
per le architetture, come substrato e buffer, nel wafer processing;
– LIGHTING DEVICE
Come sistema ottico e thermal managment
– LED PACKAGING
Agendo sui materiali del packaging e sulla tecnologia del packaging
La parola è passata a GIAMPIERO CELATA, dell’Enea. Parlando del “Nanofluids in microchannels – A further chance for heat transfer enhancement”, il dottore ha introdotto il concetto di nanofluidica (studio dei fluidi nei canali, anticipata dalla microfluidica, che trattava della composizione dei fluidi nei microcanali), che ad oggi potrebbe avere interesse in vari campi: nel biomedico, nel nucleare, nell’automobilistico.
CARLO FALESSI, DI Selex Sistemi Integrati, ha presentato l’intervento “21-st Century nanoValves for high efficiency amplifiers”.
Falessi ha presentato il lavoro della Selex, leader nello sviluppo di sistemi integrati per la sicurezza del traffico aereo civile e militare.
L’evoluzione negli anni ha visto l’aumento delle applicazioni di sensori, con una prospettiva che ora vede sistemi con diversi domini: vibrazioni, termiche ecc.
Si è parlato poi di nuovi dispositivi di sicurezza, che potranno usare i TetraHertz, spettro che permetterà di vedere droghe, metalli ecc. sotto gli abiti e i tessuti, parte del nanotechnology & multiscale project NMP.
La conclusione della mattinata è spettata ad ALESSANDRO PATELLI, del CIVEN (Coordinamento Interuniversitario Veneto per le Nanotecnologie), che ha parlato di moth-eye surfaces, con nanostrutture anti riflesso, che potrebbero trovare applicazioni in:
– lenti oftalmiche
– displays
– sorgenti luminose
– pannelli fotovoltaici
– automotive
– …
Il pomeriggio gli interventi hanno trattato di mobilità sostenibile.
L’introduzione è stata di GIANFRANCO INNOCENTI (Advanced Manufacturing & Materials Micro and Nanotechnologies Department Manager – Centro Ricerche FIAT), che ha trattato la complessità delle componenti elettroniche di un’auto.
Ad oggi, infatti, questa costituisce il 20% del costo della vettura, e ci si aspetta che, entro il 2015, la percentuale salga al 40%.
La complessità è dunque destinata ad aumentare, e con questa sale l’esigenza di nuove tecnologie, che potrebbero trovare risposta e aiuto nel mondo della nanotecnica.
Il primo relatore è stato VINCENZO ZEZZA, dell’IPI – Institute for Industrial Promotion – Dept. for
Institutional Cooperation/Innovation. Il dott. Zezza ha presentato il progetto “New technologies for
sustainable mobility”, di cui è responsabile. Citando le 5 aree di priorità volute dalla finanziaria 2007 (efficienza energetica, mobilità sostenibile, nuove tecnologie per il made in Italy, tecnologie innovative per i beni e le attività culturali, tecnologie della vita), il prof. ha spiegato quello che prevede il panorama italiano.
Scendendo nello specifico dell’area “mobilità”, sono emersi i punti facenti parte del piano dello Stato: partendo da AZIONI STRATEGICHE, passando per INTERVENTI NORMATIVI E INFRASTRUTTURALI, si dovrebbe approdare ad AZIONI DI CONTESTO, atte a promuovere la sostenibilità anche negli spostamenti.
Gli obiettivi riguardano, dunque: l’ecocompatibilità, la competitività, la decongestione del traffico e la sicurezza.
Il programma di attuazione prevede due tipi di progetti:
– a FILIERA, che riguardano i mezzi di trasporto
– di SISTEMA, che si riferiscono ai sistemi infotelematici e di produzione applicati a più filiere di mezzi ed infrastrutture.
L’obiettivo è da centrare entro il 2015. Per chiedere il supporto esterno, è stato organizzato un call for ideas, che ha visto 497 riposte da parte di 397 aziende.
I progetti selezionati avranno una durata di 3-5 anni.
ANKIT A. SHUKLA, della Frost & Sullivan, UK, ha parlato dell’impatto delle nanotecnologie sull’industria delle autovetture.
Le previsioni sono che, nei prossimi 10 anni, il mondo delle auto sarà investito dalle nanotecnologie, che andranno a ricoprire un ruolo fondamentale nella produzione delle unità.
CARLO TORREGGIANI, della FIAT group, ha trattato l’argomento “Micro and Nanotech – The basics for a successful auto motive industry” in maniera brillante.
Partendo dalla presentazione dello stato costruttivo attuale (una vettura, studiata per durare in media 15 anni, ha più di 10.000 componenti, e l’elettrponica aumenta di giorno in giorno) , l’ingegnere ha poi presentato le aree di interesse per sviluppi futuri.
– ENVIRONMENTAL ASPECTS
– SICUREZZA
– COMFORT
– COST REDUCTION
– PRECIVED QUALITY
– SPACE REDUCTION AND COMPARTNESS
Grazie alle nanotecnologie si potrà agire in diversi settori:
– new lighting, displays, i sistemi elettro – ottici
– la generazione e il risparmio di energia
– i sensori e gli attuatori
Applicandole ai materiali, si potrà ottenere maggior comfort, sicurezza, una più tangibile qualità percepita, e la diminuzione dei pesi.
Quindi, perché non agire e cercare di realizzare quelli che Torreggiani chiama “sogni”, come: la superficie esterna che cattura energia e alimenta la vettura,i nano motori, materiali che si riparino da soli….
VITO DI NOTO, dell’Università di Padova, Dep. of Chemical Science, ha parlato in modo molto tecnico di “Nanostructured advanced materials for Proton Electrolyte Membrane Fuel Cells”.
La tematica è stata quella delle celle a metanolo diretto, spiegata in maniera molto settoriale a chi di sola chimica si occupa (e che le mie conoscenze da liceo scientifico non hanno saputo interpretare a fondo). Per evitare di scrivere qui strafalcioni, consiglio a chi è interessato, di leggere eventualmente l’abstract di questo e degli interventi più tecnici, sulla raccolta degli interventi della conferenza, che ho già portato in room 50.
Mi scuso anche per gli interventi finali, che causa ritardo dei relatori e treno in partenza, non ho potuto seguire:
– Nanotechnology and the promise of true multifunctionals engineered materials in aeronautics
Claudio Voto, Alenia Aeronautica
– Use of nanocomposites for the production of RTM structural parts in transport applications
Jose Maria Kenny, European Centre on Nanostructured Polymers, University of Perugia, INSTM
– Advanced materials for a sustainable mobility (provisional title)
Monica Fabrizio, CNR IENI (Istituto per l’Energetica e le Interfasi)
– Nano-scale tuning of catalytic performance of ferrierite based catalysts for CH4 and NOX abatement at NG driven engines
Paolo Ciambelli, NANOMATES (Research Centre for Nanomaterials and nanoTechnology at Salerno University)
– Nanosensors for car gas monitoring
Corrado Di Natale, University of Roma “Tor Vergata” and Maria Ilaria Pistelli, Centro Sviluppo Materiali
potete comunque trovare gli abstracts nello stesso testo, sempre in room 50.
