Wise Society : Batteri e virus protagonisti del futuro ecosostenibile
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Batteri e virus protagonisti del futuro ecosostenibile

Edilizia, energia, illuminazione: dalla ricerca sempre più studi tendono a sfruttare i microrganismi per creare soluzioni che offrano vantaggi per l’uomo e per l’ambiente

Andrea Ballocchi
25 ottobre 2016

Quando si parla di batteri, e ancor più di virus, il pensiero va immediatamente alle malattie. In effetti, sono responsabili di svariate patologie anche letali. Persino le Nazioni Unite hanno deciso di dar loro battaglia, in particolare ai batteri resistenti agli antibiotici, causa d’infezioni che portano alla morte ogni anno più di 700mila persone. Ma sappiamo che alcuni tipi di batteri sono fondamentali per la nostra salute. In ogni caso ognuno di noi convive con un numero enorme di “micro ospiti”: da un calcolo eseguito dall’israeliano Weizmann Institute of Science, pubblicato sulla testata scientifica Plos, quasi 40 mila miliardi di batteri abitano in un individuo adulto di 70 chili.

Eppure da quell’universo invisibile c’è chi ha tratto l’idea per creare soluzioni in grado di dare un forte contributo per un futuro decisamente più ecosostenibile. Sono diversi, infatti, i team di ricerca attivi in numerose università nel mondo che studiano virus e batteri e che hanno già messo a punto idee green.

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Nuovi materiali costruiti dai batteri: la LiAr (Living Architecture) ha creato bio-mattoni capaci di riciclare le acque reflue domestiche e di trasformarle in energia elettrica grazie all’apporto del sole

BIOMATTONI – Un esempio ci viene da un progetto europeo, finanziato dall’UE nell’ambito di Horizon 2020, denominato LiAr (Living Architecture). Esso mira a creare bio-mattoni capaci di riciclare le acque reflue domestiche e di trasformarle in energia elettrica grazie all’apporto del sole. L’obiettivo è progettare e costruire un prototipo di architettura vivente in grado di trasformare i nostri habitat da spazi inerti a siti personalizzabili, spiegano gli studiosi del team internazionale, che vede raccolti scienziati attivi in varie università (tra cui quelle di Trento e di Firenze), coordinati dalla Newcastle University e, in particolare da Rachel Armstrong, docente di architettura sperimentale. Alla base del progetto LiAr c’è un particolare tipo di biofilm, che riveste i mattoni “bio”, dove entrano in gioco celle a combustibile microbiche in cui si trovano microrganismi sintetici sviluppati in laboratorio. In pratica, i mattoni vengono… nutriti dal sole, dall’aria e dalle acque di scarico, creando nel loro insieme un sistema unico definibile come “bioreattore”.

FUEL CELL MICRO – Le celle a combustibile microbiche (MFC) sono protagoniste anche nel progetto di uno studente canadese 18enne, Han Jie (Austin) Wang, da poco insignito del Gordon E. Moore Award, il più elevato riconoscimento (75mila dollari) tributato in occasione dell’Intel International Science and Engineering Fair, la più importante competizione scientifica pre-universitaria del mondo. Oggetto della ricerca di Wang è lo sviluppo di queste celle in grado di convertire i rifiuti organici in energia elettrica. In particolare, lo studente della David Thompson Secondary School di Vancouver ha identificato specifici geni in batteri geneticamente modificati di Escherichia Coli in grado di generare energia in modo efficiente e con costi teoricamente competitivi.

RIDUZIONE DEI DISASTRI AMBIENTALI – Ci sono anche batteri in grado di combattere l’inquinamento: pensiamo ai “mangia-petrolio”, studiati da anni per le loro proprietà. Un team di scienziati dell’università statunitense Texas Austin avrebbe decodificato il codice genetico dei germi implicati nella riduzione del disastro ambientale provocato nel 2010 dalla piattaforma petrolifera Deepwater Horizon. Una scoperta, questa, che apre le porte alla progettazione e sviluppo di soluzioni artificiali in grado di svolgere lo stesso lavoro.

VIRUS PER L’ENERGIA – Finora abbiamo parlato di batteri, ma anche i virus sono oggetto di studio. In particolare, nel recente passato è balzata agli onori della cronaca la notizia della creazione del primo generatore in grado di produrre energia elettrica sfruttando le proprietà piezoelettriche di un determinato materiale biologico. Ideato nel laboratorio statunitense di ricerca Berkeley Lab, lo studio ha rappresentato la pietra miliare per la creazione di dispositivi di “elettricità virale”. Un altro esperimento, condotto questa volta al MIT di Boston, ha dimostrato possibile sfruttare un virus geneticamente modificato per migliorare l’efficienza di conversione energetica di una cella solare.

Lo stesso istituto di ricerca, in collaborazione con ENI, lavora tra l’altro su un progetto che lega fisica quantistica a ingegneria genetica potenzialmente in grado di portare a importanti risvolti per la messa a punto di nuove e più efficienti tecnologie solari.

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Energia dai batteri: alla Glowee stanno mettendo a punto un gel contenente il Vibrio fischeri, diffuso negli ambienti marini di tutto il mondo, che opera in simbiosi con particolari seppie e calamari emettendo una luce blu-verde, Image by Istock

ILLUMINAZIONE BIO, L’AIUTO VIENE DAL MARE – I batteri possono anche rendersi utili per l’illuminazione, privata e pubblica, in grado di offrire un contributo significativo in termini di risparmio energetico. La chiave di volta proviene dall’attività di una start-up francese, Glowee, che sta lavorando allo sviluppo di soluzioni ecologiche per dar luce tanto ai negozi quanto alla segnaletica stradale. In pratica stanno mettendo a punto un particolare gel contenente un batterio, chiamato Vibrio fischeri, diffuso negli ambienti marini di tutto il mondo, che opera in simbiosi con particolari seppie e calamari emettendo una luce blu-verde. In pratica il gel fornisce i nutrienti per alimentare i microrganismi a loro volta impegnati a generare illuminazione naturalmente. Secondo la fondatrice, Sandra Rey, Glowee intende realizzare una soluzione in grado di ridurre del 19% il consumo di energia elettrica utilizzata per produrre luce.

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