L’educazione ambientale per le scuole è in rete

Presentate in Provincia le guide della Rete trentina di educazione ambientale di APPA con gli assessori Marta Dalmaso e Alberto Pacher

(Rinnovabili.it) – Oggi la presentazione della nuova “Guida alle proposte di educazione ambientale” e delle “Pagine gialle dell’educazione ambientale per le scuole del Trentino” della Rete trentina di educazione ambientale di APPA, settore informazione e monitoraggi, che da quest’anno – questa la novità – abbandonano la tradizionale forma cartacea per essere diffuse solo in rete. Dal cartaceo al web, sulle pagine del sito di APPA, per una scelta di sostenibilità ambientale ed economica in linea con i principali orientamenti nazionali e internazionali sullo sviluppo sostenibile. Alla presentazione, nella sala stampa della Provincia, hanno preso parte l’assessore provinciale ai lavori pubblici, ambiente e trasporti, Alberto Pacher: l’assessore provinciale all’istruzione e allo sport, Marta Dalmaso; il dirigente generale dell’APPA Laura Boschini; il dirigente del Settore informazione e monitoraggi di APPA, Chiara Defrancesco e la Coordinatrice della Rete trentina di educazione ambientale per lo sviluppo sostenibile di APPA, Monica Tamanini. “L’educazione ambientale – ha detto l’assessore Dalmaso – è un tema che sempre più stiamo esplorando all’interno dei nostri istituti: è facile constatare come l’abitudine, fin da piccoli, al confronto e alla conoscenza sui temi dell’ambiente e della sostenibilità dia ottimi frutti: ed è motivo di speranza per il nostro territorio e per il pianeta”. Il vicepresidente ed assessore Pacher ha sottolineato come le ottime performance ambientali del Trentino (“tra pochi giorni i dati sui rifiuti confermeranno come il Trentino sia al livello delle migliori esperienze europee”) siano dovute prevalentemente alle politiche di educazione e formazione. “Per questo – ha concluso – sono totali e convinti l’adesione e il sostegno ai progetti dell’APPA e a quelli di altre realtà che pure riconoscono la centralità di questi percorsi”.

La dirigente dell’APPA, Laura Boschini, ha ricordato i numeri dell’impegno in questo campo: 12 laboratori, 10 centri di esperienza, 40 educatori ambientali. Lo scorso anno scolastico – nelle scuola primaria e in quella media – 800 le richieste pervenute, 2.400 gli interventi attuati, 14.400 gli studenti coinvolti nelle classi, 3.500 quelli impegnati nei corsi, 12.300 in visita alle mostre. Sono invece sette i nuovi progetti – spaziano dall’acqua all’ecoristorazione, da un “green game” sulla certificazione ambientale a PASSO, il documento di sostenibilità – che trovano posto nella nuova edizione della Guida 2012/2013 che raccoglie più di cento proposte di educazione ambientale rivolte a docenti della scuola dell’infanzia, della scuola primaria, secondaria di primo e di secondo grado e formazione professionale del Trentino.

Le iniziative spaziano dai “Percorsi didattici nelle scuole” con ben 33 proposte che affrontano i grandi temi ambientali articolate in base al grado scolastico: ogni percorso può essere sviluppato dagli Educatori ambientali fino ad un massimo di 4 incontri per classe, inclusa la possibilità di uscita sul territorio; vi sono poi le Attività presso i Centri di esperienza con 66 progetti didattici della durata di mezza o di una giornata intera che la classe può sviluppare assieme all’Educatore ambientale presso uno dei 10 Centri di esperienza della Rete trentina di educazione ambientale; infine segnaliamo le sei mostre itineranti interattive che possono essere richieste dall’Istituzione scolastica per sviluppare, sotto la guida degli Educatori ambientali, in modo ludico e interattivo una delle seguenti tematiche: rifiuti, clima, impronta ecologica, certificazioni ambientali, energia sostenibile.

Le Pagine Gialle delle attività di educazione ambientale per le scuole del Trentino, disegnano invece un quadro complessivo delle offerte didattiche a livello provinciale sui temi dell’educazione ambientale per l’anno scolastico 2012 – 13. Proposte didattiche che mettono in evidenzia la complessità del mondo naturale ma anche di quello antropico, con l’obiettivo di sottolineare le interazioni tra queste due dimensioni, incoraggiando da una parte un modo di pensare l’ambiente più sistematico e dall’altra azioni che considerino anche il concetto di “limite”. Più di 50 i soggetti inseriti nella guida con più di 600 proposte che toccano la tematica ambientale in modo trasversale passando dal concetto di ambiente, inteso come semplice tutela della natura, all’attuale concetto di sostenibilità a 360°, in cui la conservazione interloquisce virtuosamente con le politiche economiche, agricole e turistiche, ponendo le basi culturali e di consenso per un approccio ambientale attivo e consapevole.

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.