Biodiversità da tutelare, Trentino in prima fila

"Oggi celebriamo la biodiversità ma anche l'importanza di un insetto simbolo della biodiversità, le api, che hanno un ruolo fondamentale non solo per l'economia locale ma anche per l'equilibrio dell'ecosistema e per garantire la biodiversità produttiva - sono state le parole dell'assessore Zanotelli

L’erosione della biodiversità è un’emergenza ancora più grave del cambiamento climatico

Insetti, fiori, piante, animali. La metà delle specie autoctone vive sui prati creati dall’uomo, e se è vero che la biodiversità è alla base della vita e che senza di essa non c’è vita, è anche vero che essa è sempre più a rischio e la sua progressiva “erosione” rappresenta un’emergenza ancora più grave del cambiamento climatico. Sono alcuni dei concetti chiave emersi stamattina, durante il convegno “La biodiversità nell’agricoltura di montagna: un patrimonio da conoscere e da tutelare”, ospitato presso la sede della Magnifica comunità di Fiemme a Cavalese e promosso dal Servizio provinciale Politiche di sviluppo rurale in una data significativa, ovvero la Giornata nazionale della biodiversità di interesse agricolo e alimentare e la Giornata Mondiale delle Api.

Il convegno è stato aperto dai saluti istituzionali dello scario della Magnifica Comunità di Fiemme Renzo Daprà, del sindaco di Cavalese Sergio Finato, dell’assessore provinciale all’agricoltura e foreste Giulia Zanotelli, del vicepresidente e assessore provinciale all’ambiente Mario Tonina e del commissario della Comunità della Val di Fiemme Giovanni Zanon.

“Oggi celebriamo la biodiversità ma anche l’importanza di un insetto simbolo della biodiversità, le api, che hanno un ruolo fondamentale non solo per l’economia locale ma anche per l’equilibrio dell’ecosistema e per garantire la biodiversità produttiva – sono state le parole dell’assessore Zanotelli -. Proprio due giorni fa presso la Fondazione Edmund Mach si è tenuta una cerimonia simbolica durante la quale l’ambasciatore sloveno ha donato due arnie tipiche come omaggio e segno di collaborazione per la tutela delle api”. Come ha evidenziato l’assessore Zanotelli, quello dell’apicoltura è un settore sul quale l’amministrazione provinciale sta portando avanti strategie di sviluppo e conservazione, oltre a un dialogo costante con i vari attori del sistema per tutelare e valorizzare questo tassello importantissimo di biodiversità. Tanti i percorsi avviati, come ad esempio l’attenzione nei lavori boschivi del post Vaia a recuperare aree da dedicare all’apicoltura, un settore che in Trentino contava a fine 2018 circa 1.400 apicoltori con oltre 31.000 alveari. Dalle api alla zootecnica che “sempre più deve orientarsi verso le caratteristiche del territorio alpino e rafforzare la qualità, ma anche guardare avanti puntando su innovazione e tecnologia”, ha commentato Zanotelli evidenziando come esse rappresentino davvero il “simbolo dell’agricoltura e della nostra storia e tradizioni.

Quindi il vicepresidente Tonina ha spostato l’attenzione sul territorio, il paesaggio e l’ambiente, tematiche affrontate dall’esecutivo due anni fa attraverso gli Stati Generali della Montagna ed elementi distintivi del Trentino, che vanno tutelati e correttamente gestiti. Fondamentale risulta quindi proteggere la biodiversità, sia essa agricola, alimentare o ambientale, in questo senso il vicepresidente ha ricordato anche altre date significative: “Domani ricorrerà la Giornata europea Natura 2000, in occasione dell’anniversario dell’approvazione della direttiva Habitat europea e del suo programma di finanziamento LIFE, con il quale sono stati realizzati svariati interventi anche nelle aree protette del Trentino, a partire dal 1996, una direttiva che è la base su cui poggia la rete europea di aree protette denominata Natura 2000, il 22 maggio sarà la Giornata mondiale della biodiversità e il 24 maggio, cade anche la Giornata europea dei parchi, quest’anno dedicata alla Next generation, cioè alla prossima generazione, in linea con il Piano europeo per la ripresa e per l’economia green. Queste giornate – ha concluso il vicepresidente – si collocano nel vasto solco dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite, che ha individuato 17 grandi obiettivi mondiali, tra cui quello dedicato alla vita sulla terra. E su questo punto il Trentino può vantare un’estensione delle aree terrestri protette che si attesta su una percentuale sensibilmente maggiore rispetto alle regioni del Nord e all’Italia, pari a circa il 30% del territorio totale”.

Lo scario Renzo Daprà ha invece evidenziato la necessità di favorire una sempre maggiore formazione nel mondo agricolo, soprattutto nelle zone alpine: “L’agricoltura di montagna è diversa da quella estensiva e di pianura, può contare su risorse limitate e spazi ridotti, è necessario andare in sintonia con le esigenze del territorio e programmare le attività”. Il sindaco Sergio Finato ha rimarcato l’importanza della biodiversità e delle buone pratiche agricole, soprattutto in un luogo dove il paesaggio è parte fondamentale della vita stessa della comunità: “Viviamo di agricoltura e paesaggio, l’attrattività e la bellezza sono fondamentali”. Infine il commissario Giovanni Zanon ha ricordato lo strumento delle Reti di riserve e delle buone pratiche che rappresentano un esempio per tutti.
Ad entrare nel dettaglio del progetto Bioagrimont è stata quindi Angela Menguzzato dell’Ufficio provinciale per le Produzioni Biologiche. L’edizione 2021, ambientata in Val di Fiemme e Fassa, ha come focus la biodiversità agricola nei prati e pascoli di montagna. Bioagrimont si concluderà a inizio 2022 e si articolerà in incontri tecnici e scambi di esperienza rivolti agli allevatori, corsi di aggiornamento per docenti e progetti per le scuole, indagini fitosociologiche ed escursioni guidate.

Quindi Vincenzo Montalbano del Ministero delle Politiche Agricole e Alimentari, ha spiegato le principali normative che in Europa e in Italia contribuiscono a tutelare l’agrobiodiversità. Infine la lectio di Fausto Gusmeroli della Fondazione Fojanini di Sondrio che partendo dal concetto di “biodiversità alla base della vita”, ha illustrato come essa sia sempre più a rischio. “Il concetto di biodiversità è complesso, ancora oggi non sappiamo quanti milioni di specie ci siano al mondo, se 10-14 milioni o molti di più”, ha spiegato Gusmeroli; in questa struttura complessa fatta di reti, di ecosistemi e di specie, “l’uomo condiziona la vita a qualsiasi livello si trovi sul pianeta, poiché l’uomo, a differenza delle altre specie viventi che si adattano all’ambiente modificando sé stesse, fa il contrario, modifica l’ambiente per renderlo adatto alle sue esigenze”. In più è debole dal punto di vista della diversità genetica “per il 99,99% abbiamo lo stesso patrimonio genetico, mentre ad esempio i gorilla, che ormai sono poche migliaia, hanno circa il doppio della nostra diversità genetica”. La nostra cultura compensa la debolezza genetica, e qui un concetto fondamentale: “La diversità biologica va di pari passo con quella culturale”, ha affermato Gusmeroli, tanto è vero che sul pianeta si stanno ad esempio impoverendo le lingue, attualmente sono poco più di 5.000, e si vede che “dove aumenta la diversità culturale e si preservano i diversi linguaggi, si nota anche una maggiore diversità biologica, animale e vegetale, dove invece si distrugge la biodiversità, diminuisce anche la diversità culturale”. In conclusione: “La biodiversità è minacciata e la sua distruzione è un’emergenza ancora più grave del cambiamento climatico, i dati ci portano a dire che siamo in quella che rappresenta la sesta grande estinzione di massa, entro fine secolo il patrimonio rappresentato dalla nostra biodiversità potrebbe essere dimezzato. Altrettanto grave è la perdita di agro-biodiversità: storicamente l’uomo si è nutrito di 8.000 specie vegetali diverse, di cui 3.000 significative, ebbene ora solo 8 specie forniscono il 75% del cibo”, sono state le parole di Gusmeroli.

Nel corso del pomeriggio gli interventi tecnici con l’illustrazione dei progetti portati avanti in Trentino: “La domesticazione di piante alimurgiche: l’esperienza del CREA di Trento”, a cura di Pietro Fusani del CREA, il ruolo della diversità genetica nella zootecnia di montagna con Heidi Hauffe di Fondazione Edmund Mach, la conservazione delle sementi illustrate da Costantino Bonomi del MUSE. Ma anche la biodiversità floristica negli ambiti agricoli del Trentino con Alessio Bertolli della Fondazione Museo Civico di Rovereto, e quella nella zootecnia da latte con il presidente della Federazione Provinciale Allevatori Mauro Fezzi. Infine le api e la necessità di conservare i prati ricchi di specie con Davide Andreatta dell’Università degli studi di Padova e Fondazione Edmund Mach e il paesaggio nel contesto delle Valli di Fiemme e Fassa con l’agronomo Federico Bigaran. In chiusura una tavola rotonda con Tommaso Martini Slow Food, Gianluca Barbacovi Federazione provinciale Coldiretti, Paola Fontana Comune di Trento, Giuliano Micheletti Associazione Biodistretto di Trento, Andrea Bertagnolli Magnifica Comunità della Valle di Fiemme.

Il convegno di Cavalese fa parte del progetto Bioagrimont “Biodiversità agraria e alimentare associata alle produzioni agricole e zootecniche di montagna, conservazione e tutela del paesaggio agrario”, promosso dalla Provincia in collaborazione con Fondazione Edmund Mach, Muse, CREA, Museo Civico di Rovereto, e finanziato dal Ministero delle politiche agricole alimentari e forestali, per preservare la biodiversità agricola e alimentare.

Il convegno si può rivedere sui canali social della Provincia:

Diretta del mattino: https://www.facebook.com/provincia.autonoma.trento 

Diretta del pomeriggio: https://bit.ly/3tMX2Ru (at)

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“.