Enel Gp, primo impianto storage per rinnovabili nella 3Sun a Catania

Nell’Etna Valley il primo impianto fotovoltaico integrato con rinnovabili. Realizzato a Catania, per la prima volta sarà in grado di accumulare energia prodotta da un impianto fotovoltaico. In fase avanzata di realizzazione, in Basilicata, anche il primo parco eolico in Italia integrato con un sistema storage. Un passo importante per ovviare alla non programmabilità di alcune fonti rinnovabili e gestire l’immissione di energia in rete. Enel Green Power (Egp) ha inaugurato a Catania il primo impianto italiano di storage integrato con le fonti rinnovabili. Il sistema di accumulo di taglia 1MW/2MWh è stato collegato all'impianto fotovoltaico da 10 MWp di EGP, Catania1.

Biocarburanti, dai batteri transgenici per produrre Diesel on demand

Sembra fantascienza, ma un gruppo di ricerca dell'Università di Exeter, con il supporto di Shell e Biotechnology and biological sciences research Council (Bbsrc) Industry interchange partnership grant, hanno sviluppato un metodo per far produrre ai batteri diesel su richiesta. Il risultato, pubblicato sulla rivista dell'Accademia di Scienze degli Stati uniti (Pnas), si deve a un gruppo coordinato dal britannico John Love dell'università di Exeter a Devon.Il diesel, prodotto da particolari ceppi di batteri escherichia coli, è quasi identico al gasolio convenzionale e quindi non ha bisogno di essere mescolato con i prodotti petroliferi come spesso richiesto dai biodiesel derivati da oli vegetali.

Il team di Exeter spiega che «Mentre la tecnologia deve ancora affrontare molte sfide significative per la sua commercializzazione, il diesel prodotto dai batteri di E. coli è quasi identico al gasolio convenzionale. Questo significa che non ha bisogno di essere miscelato ai prodotti petroliferi come spesso richiesto per il biodiesel derivato da oli vegetali. Questo significa anche che il diesel può essere utilizzato nelle attuali infrastrutture di rifornimento esistenti, perché motori, oleodotti e petroliere non hanno bisogno di essere modificati. I biocarburanti con queste caratteristiche vengono definiti "drop-ins"». 

John Love, che insegna bioscienze all'università di Exeter, sottolinea che «La produzione di un biocarburante commerciale che possa essere utilizzato senza la necessità di modificare i veicoli era fin dall'inizio l'obiettivo di questo progetto. Sostituire il diesel convenzionale con un biocarburante carbon neutral a livello commerciale sarebbe un enorme passo verso il raggiungimento del nostro obiettivo di una riduzione dell'80% delle emissioni di gas serra entro il 2050. La domanda globale di energia è in aumento e un combustibile che è indipendente sia dalle fluttuazioni del prezzo del petrolio a livello mondiale che dall'instabilità politica è una prospettiva sempre più attraente». 

Gli escherichia coli trasformano naturalmente gli zuccheri in grasso per realizzare le membrane cellulari. Sfruttando questo processo naturale di produzione di olio possono essere create molecole di olio combustibile sintetico. La produzione su larga scala utilizzando l'E. coli come il catalizzatore è già conosciuta nell'industria farmaceutica e, anche se il biodiesel è attualmente prodotto in piccole quantità in laboratorio, il lavoro dei ricercatori continuerà a vedere se questa può essere una strada commercialmente praticabile per produrre combustibili "drop in". 

Rob Lee, di Shell projects & technology ha detto: «Siamo orgogliosi del lavoro svolto dalla Exeter utilizzando biotecnologie avanzate per creare le specifiche molecole di idrocarburi che conosciamo e che continueranno ad essere molto richieste in futuro. Mentre la tecnologia deve ancora affrontare diversi ostacoli prima della sua commercializzazione, esplorare questo nuovo metodo di produzione di biocarburanti, insieme ad altre tecnologie intelligenti, speriamo che ci possa aiutare ad affrontare le sfide per limitare l'aumento delle emissioni di anidride carbonica, anche in risposta al fabbisogno globale in crescita di carburante per i trasporti».

Resta da vedere se il combustibile prodotto in questo modo sarà in grado di competere in termini di costi con il diesel convenzionale. Inoltre, l'energia non viene mai dal nulla, e l'energia contenuta all'interno di questo combustibile batterico è originata principalmente nel brodo degli acidi grassi in cui sono cresciuti i batteri. Come risultato, a seconda della fonte di questi acidi grassi, questo nuovo carburante potrebbe essere soggetto ad alcune delle stesse critiche mosse ai biocarburanti attualmente in produzione. Per uno, c'è la tesi secondo cui la conversione di cibo (mais, soia o altre colture) in combustibile provoca effetti a catena nel mercato alimentare globale, l'aumento della volatilità dei prezzi alimentari, come riporta uno studio delle Nazioni Unite dello scorso anno.

Fonte: Exter
Via: Smithsonianmag
Foto Credit: Marian Littlejohn

IBM e IBN sviluppano un idrogel antimicrobico per combattere infezioni

I ricercatori di IBM e dell'Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN) hanno annunciato un nuovo idrogel antimicrobico, in grado di disgregare i biofilm malati ed eliminare i batteri farmaco-resistenti al solo contatto. L’idrogel sintetico, che si forma spontaneamente quando viene riscaldato a temperatura corporea, è il primo a essere realizzato in forma biodegradabile, biocompatibile e atossica, risultando uno strumento ideale per combattere i gravi rischi per la salute a cui sono esposti gli operatori ospedalieri, i visitatori e i pazienti. 

Di solito utilizzati per disinfettare varie superfici, gli antimicrobici si trovano nei tradizionali prodotti per la casa, come l’alcol e la candeggina. Tuttavia, il passaggio dalla pulizia dei piani di lavoro al trattamento di infezioni cutanee o malattie infettive farmaco-resistenti nell’organismo si rivela una sfida complessa, poiché gli antibiotici tradizionali diventano meno efficaci e molti disinfettanti per le superfici domestiche non sono idonei ad applicazioni biologiche. 

Ora invece è stato sviluppato un idrogel antimicrobico sintetico rimodellabile, costituito per oltre il 90% di acqua, che - se commercializzato - risulterebbe ideale per applicazioni come creme o sostanze terapeutiche iniettabili per la cicatrizzazione delle ferite, rivestimenti di impianti e cateteri, infezioni cutanee o perfino barriere per gli orifizi. Capaci di creare colonie pressoché su qualsiasi tessuto o superficie, i biofilm microbici (raggruppamenti adesivi di cellule malate, presenti nell’80% delle infezioni) persistono in diversi siti dell’organismo umano, soprattutto in associazione ad apparecchiature e dispositivi medici. 

Contribuiscono in misura significativa alle infezioni ospedaliere, che figurano tra le prime cinque cause di morte (top five leading causes of death) negli Stati Uniti e sono responsabili fino a 11 miliardi di dollari di spesa sanitaria ogni anno. Nonostante la sterilizzazione e le tecniche di asepsi avanzate, le infezioni associate ai dispositivi medici non sono state completamente eliminate. Ciò è dovuto, in parte, allo sviluppo di batteri farmaco-resistenti.

A sx un biofilm di MRSA: dopo l'applicazione dell'idrogel il biofilm è stato distrutto (a dx)

Secondo il CDC, la resistenza agli antibiotici negli USA costa una cifra stimata in 20 miliardi di dollari l’anno in spese sanitarie, oltre a 8 milioni di giorni supplementari di degenza ospedaliera. Attraverso l’adattamento preciso dei polimeri, i ricercatori hanno progettato macromolecole, strutture molecolari contenenti un grande numero di atomi, che associano caratteristiche di idrosolubilità, carica positiva e biodegradabilità. Quando vengono miscelati con acqua e riscaldati a temperatura corporea, i polimeri si assemblano autonomamente, gonfiandosi fino a formare un gel sintetico facile da manipolare. 

Questa capacità di grande interesse deriva dalle interazioni di autoassociazione che creano un effetto di “cerniera molecolare”. Così come le cerniere collegano tra loro i denti, anche i brevi segmenti sui nuovi polimeri si uniscono, addensando la soluzione a base acquosa in idrogel rimodellabili ed elastici. Presentando molte delle caratteristiche dei polimeri idrosolubili senza essere liberamente dissolti, tali materiali possono restare in posizione in condizioni fisiologiche, pur continuando a dimostrare attività antimicrobica. 

“Si tratta di un approccio radicalmente diverso alla lotta contro i biofilm farmaco-resistenti. Se confrontata con le capacità dei moderni antibiotici e idrogel, questa nuova tecnologia ha un immenso potenziale”, spiega James Hedrick, Advanced Organic Materials Scientist, della Ricerca IBM. “Questa nuova tecnologia fa la sua comparsa in un momento cruciale, in cui le tecniche chimiche e biologiche tradizionali per combattere i batteri farmaco-resistenti e le malattie infettive sono sempre più problematiche”.

Soluzione polimerica in gel dopo averla riscaldata a temperatura corporea è iniettabile

Se applicato alle superfici contaminate, la carica positiva dell’idrogel attira tutte le membrane microbiche a carica negativa, come la forza gravitazionale in un buco nero. Tuttavia, a differenza della maggior parte degli antibiotici e degli idrogel, che hanno come bersaglio il meccanismo interno dei batteri per impedirne la replicazione, questo idrogel uccide i batteri mediante la disgregazione della membrana, precludendo così la comparsa di resistenza.

“Ci siamo impegnati a sviluppare una terapia più efficace contro i superbatteri dalla minaccia letale di infezione costituita da questi microbi a rapida mutazione e dall'assenza di nuovi farmaci antimicrobici in grado di combatterli. Utilizzando i materiali polimerici economici e versatili sviluppati insieme a IBM, ora possiamo sferrare un attacco migliore e su più fronti ai biofilm farmaco-resistenti, che aiuterà a migliorare gli esisti per la medicina e la salute”, spiega il Dr. Yi-Yan Yang, Group Leader, Institute of Bioengineering and Nanotechnology, Singapore.

Il progetto dedicato ai polimeri per la nanomedicina, avviato dai centri di Ricerca IBM solo quattro anni fa con l’intento di migliorare la salute umana, nasce da decenni di sviluppo di materiali tradizionalmente impiegati per le tecnologie a semiconduttore. Questo progresso espanderà il campo d’azione del programma di collaborazione tra IBM e IBN, consentendo agli scienziati di portare avanti simultaneamente diversi metodi per la creazione di materiali in grado di migliorare la medicina e lo sviluppo dei farmaci. 

Una collaborazione tra industria e ricerca di questa portata riunisce le menti e le risorse di diverse istituzioni scientifiche di punta, per affrontare le sfide complesse nel trasformare soluzioni pratiche di nanomedicina in realtà. Questa ricerca è stata pubblicata di recente sulla rivista peer-reviewed AngewandteChemie (http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291521-3773). Per maggiori informazioni, inclusi immagini e video ad alta risoluzione che illustrano la scoperta http://ibmhydrogels.tumblr.com/.

Fonte: IBM
Foto credit: IBN