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Xylella fastidiosa, studio sulla diagnosi precoce

Un gruppo di ricercatori ha condotto uno studio per formulare una diagnosi precoce dell’infezione da Xylella fastidiosa che consentirebbe interventi rapidi ed efficaci per salvare gli olivi pugliesi

Xylella fastidiosa

(Rinnovabili.it) – Un gruppo di ricercatori pugliesi ha condotto uno studio sulla possibilità di formulare una diagnosi precoce per individuare l’infezione da Xylella fastidiosa e curare precocemente la malattia che sta decimando gli olivi pugliesi da dieci anni a questa parte con una malattia chiamata OQDS (Olive Quick Decline Syndrome). Lo studio – firmato da docenti e ricercatori del Politecnico e dell’Università di Bari, del Ciheam (Centre International des Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes) di Bari, del CNR e dell’Università della Tuscia – è stato pubblicato open access dalla prestigiosa rivista internazionale “Nature” nella sezione “Scientific Reports. La ricerca si inserisce nel Progetto europeo XF-ACTORS – Xylella Fastidiosa Active Containment Through a multidisciplinary-Oriented Research Strategy.

L’articolo A non-targeted metabolomics study on Xylella fastidiosa infected olive plants grown under controlled conditions riporta i risultati di due anni di studi, osservazioni e sperimentazioni effettuati in laboratorio che hanno portato alla diagnosi precoce della Xylella fastidiosa. Il team di ricerca ha condotto il primo studio in condizioni controllate: a piante sane allevate in serra, nell’Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (CNR Bari), è stata iniettata la Xylella fastidiosa per studiare i mutamenti biologici indotti sul metabolismo delle piante di olivo della varietà Cellina di Nardò. A tali piante, coltivate in una serra a temperatura controllata, sono stati inoculati anche alcuni funghi che erano presenti nella maggior parte degli alberi colpiti dalla malattia; in tal modo sono state ricreate le condizioni naturali per l’insorgenza della malattia. Sono state analizzate anche le foglie con la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare e con spettrometria di massa. Dopo due anni, gli alberi hanno manifestato i segni della malattia.

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La ricerca ha individuato le sostanze che vengono alterate dall’infezione di Xylella fastidiosa: le piante infette hanno un contenuto maggiore di acido malico, acido formico, mannitolo e saccarosio, mentre diminuisce la presenza di oleuropeina. Particolare attenzione ha destato la presenza di mannitolo, che può avere una funzione protettiva contro l’infezione. L’evidenza di queste variazioni, che si comportano da marker, permetterà di valutare il grado di tolleranza alle infezioni da Xylella fastidiosa delle diverse cultivar di olivo e di conseguenza individuare sistemi rapidi ed efficaci per la diagnosi precoce della malattia (oggi viene effettuata solo con la risonanza magnetica) attraverso il telerilevamento con i droni. Questa metodica sarà perfezionata nell’abito del progetto AGREED (Agriculture, Green & Digital), avviato e finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca e insieme al Politecnico di Bari e al Ciheam di Bari in partnership con altri soggetti industriali e di ricerca.

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Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.