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La CO2 diminuisce le capacità cognitive e di apprendimento degli studenti

Il recente studio condotto da un team di ricercatori ha dimostrato gli effetti negativi della CO2 sulle capacità cognitive e di apprendimento degli studenti. Il più delle voltea, arieggiare l’aula aprendo le finestre potrebbe produrre effetti peggiori

Credit: airunique (pixabay.com)
Credit: airunique (pixabay.com)

Se in classe c’è poco ossigeno e molta CO2 le capacità cognitive e di parrendimento degli studenti calano

(Rinnovabili.it) – Livelli più alti di CO2 potrebbero in futuro avere un impatto negativo – anche – sulle nostre capacità cognitive. A suggerirlo sono i dati emersi dalla ricerca condotta da un team di ricercatori dell’Università del Colorado Boulder, della Colorado School of Public Health e dell’Università della Pennsylvania.

Ne dettaglio, lo studio ha per la prima volta dimostrato che alti livelli di CO2 possono avere impatti negativi sulle capacità di apprendimento dei bambini, il più delle volte confinati in ambienti chiusi come le aule scolastiche. In realtà che alte concentrazioni di anidride carbonica e inquinanti indoor portassero a deficit nelle capacità cognitive era già stato unanimemente dimostrato da precedenti studi. In questo caso, tuttavia, oltre a concentrarsi sulle capacità di apprendimento degli studenti, lo studio ha però dimostrato che il problema non può essere risolto semplicemente aprendo la finestra per consentire una migliore ventilazione, poiché “l’aria fresca” che entra nella stanza presenta a sua volta – in moltissimi casi – alti livelli di CO2.

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I ricercatori sono arrivati ad una simile conclusione conducendo un esperimento che ha ricreato due possibili scenari. Nel primo caso veniva ridotta la quantità di CO2 presente nell’aria dell’aula; nel secondo la stanza veniva semplicemente arieggiata aprendo la finestra. I ricercatori hanno quindi notato che nel primo scenario gli studenti erano comunque ancora esposti a così tanta CO2 da produrre una riduzione delle capacità cognitive del 25 percento entro il 2100. Nel secondo, invece, cioè lo scenario “normale”, una volta aperte le finestre, gli studenti erano esposti a così tanta CO2 che le loro capacità cognitive hanno subito una riduzione del 50 percento. Ovviamente, molto dipende dalla qualità dell’aria esterna: nei centri urbani, aprire la finestra per arieggiare la stanza potrebbe dimostrarsi una soluzione ancora peggiore, poiché l’aria “fresca” che vi entrerebbe sarebbe addirittura peggiore di quella respirata all’interno dell’aula. Al contrario, in un luogo con una migliore qualità dell’aria, arieggiare una stanza chiusa, specialmente se occupata da un elevato numero di persone, gioverebbe alle capacità cognitive degli studenti.

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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.