Posts contrassegnato dai tag ‘natura’

research banner

Traduzione a cura di Denis Gobbi

Darren Sun, capo ricercatore

Darren Sun, capo ricercatore

Dei ricercatori di Singapore hanno sviluppato un nuovo nanomateriale che funziona come il miglior coltellino svizzero del mondo. Il materiale, chiamato Biossido di Titanio Multi-Uso (TiO2) è in grado di produrre energia, generare idrogeno e pure acqua pulita. Ma non è tutto: questo materiale prodigioso può essere impiegato anche nella costruzione di celle solari flessibili ed è in grado di duplicare l’aspettativa di vita delle batterie a ioni di litio. Dotato di proprietà antibatteriche, può essere impiegato anche in nuove bende tecnologiche in ambito sanitario.

Il nuovo materiale messo appunto dall’Università della Tecnologia di Nanyang è stato prodotto trasformando del biossido di titanio in nano-fibre poi fatte disporre al fine di creare delle membrane filtranti flessibili. Il materiale speciale che sta al centro di tutto è il biossido di titanio, economico e abbondante in natura ha la proprietà di accelerare le reazioni chimiche e legarsi facilmente con l’acqua.

Per merito di quest’ultima capacità, questo materiale ha le potenzialità per poter realizzare osmosi inverse di elevata portata e desalinizzare l’acqua. Ma questa è solo una sue notevoli caratteristiche. In aggiunta alla produzione di acqua pulita,  secondo le dichiarazioni dei ricercatori questo materiale può anche produrre idrogeno se esposto alla luce solare nonché essere utilizzato nella produzione di celle solari flessibili e poco costose al fine di produrre elettricità.

Filtro flessibile di nanoparticelle di biossido di titanio

Filtro flessibile di nano-fibre di biossido di titanio

“Non esiste alcuna bacchetta magica per risolvere due delle più grandi sfide del mondo: energie rinnovabili a buon mercato e un abbondante approvvigionamento di acqua pulita, la nostra singola membrana multi-uso però ci va vicino, con le sue nanoparticelle di biossido di titanio è un catalizzatore chiave nella scoperta di soluzioni adatte”

ha affermato il capo ricercatore Darren Sun.

“Con il nostro nanomateriale unico, speriamo di poter dare una mano nella conversione dei rifiuti di oggi nelle risorse di un domani, come acqua pulita ed energia.”

Fonte: Inhabitat

Licenza Creative Commons
Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.

Traduzione a cura di Denis Gobbi

 

Lykke E. Andersen

Lykke E. Andersen

Punto di vista di Lykke E. Andersen, direttrice del Centro per la Modellazione e Analisi Economica e Ambientale (Center for Environmental and Economic Modeling and Analysis – CEEMA) dell’Istituto per gli Studi Avanzati per lo Sviluppo (Advanced Development Studies – INESAD) a La Paz, Bolivia.

Durante gran parte della storia dell’umanità, mediamente il reddito ovunque nel mondo si attestava intorno a 1/2$ al giorno, la crescita era solo marginalmente sopra lo zero, qualcosa come lo 0,033% all’anno fino al 1868,e  probabilmente esso fu ancora più basso durante il precedente millennio. Nel secolo che va dal 1868 al 1968 tuttavia, sperimentò una crescita pro-capite 40 volte più rapida salita improvvisamente fino all’1,43% annuo.  All’epoca della mia nascita, il reddito pro-capite aveva raggiunto i 10$ al giorno. Durante la mia vita, questo tasso di crescita crebbe ancora fino ad arrivare all’1,96%, portando all’odierno reddito medio pro-capite nel mondo maggiore ai 20$/giorno. I tassi di crescita si sono mantenuti in costante aumento raggiungendo la media del 2,94% durante la prima decade di questo secolo. Questi tassi di crescita non hanno precedenti nella storia della nostra specie.

La grossa domanda è: continuerà questa crescita ad aumentare a questi tassi così alti e forse addirittura in aumento? O lo scatto di crescita sperimentato nel corso degli ultimi 150 anni è solo un’anomalia destinata a fermarsi?

Questa è una domanda incredibilmente importante. Un ipotetico mondo dove la crescita continuerà attorno al 3% annuo per il prossimo paio di secoli apparirà del tutto differente da un mondo dove i tassi di crescita rimarranno stagnanti. In uno scenario di crescita continua arriveremmo ad ottenere un reddito medio di 5000$ al giorno nell’anno 2200 (una ricchezza inimmaginabile) mentre in uno scenario di crescita stagnante arriveremmo intorno ai 40$ al giorno (come l’attuale Portogallo). L’impatto ambientale sarebbe anch’esso molto differente a seconda della strada che imboccheremo.

In un recente documento dell’EMBER, Robert Gordon della “Northwestern University”, illustra come la crescita della produttività , perlomeno negli Stati Uniti, potrebbe decelerare durante il prossimo secolo raggiungendo livelli del tutto trascurabili. Egli fa notare come la crescita sia guidata dalla scoperta e dal susseguente sfruttamento di nuove tecnologie (come l’elettricità, il motore a combustione interna, l’acqua corrente, le reti fognarie e le telecomunicazioni) ma che gli effetti sulla crescita di queste siano limitati e ormai esauriti per la maggior parte. Per esempio egli fa notare che la velocità di viaggio è aumentata a partire da quella dei cavalli fino ad arrivare alla velocità dei jet, ma che non è migliorata ulteriormente negli ultimi 50 anni con la stessa repentinità.  Anche se l’ultima rivoluzione informatica ci ha portato una grande varietà di affascinanti dispositivi di intrattenimento e di comunicazione, le ricadute sulla produttività sono state limitate.

Ammetto che gli Stati Uniti appaiono in questo momento leggermente in decadenza, ma il resto del mondo in generale possiede ancora un grande potenziale di crescita, ci sono molte innovazioni rivoluzionarie che porteranno ulteriori spinte a questo processo (nel bene e nel male).

Le innovazioni che occorreranno nei prossimi due secoli sono ovviamente impossibili da predire, ma in questo articolo intendo presentare alcune argomentazioni a favore della continua, se non incrementata, innovazione.

Per cominciare, con la rivoluzione portata dalle telecomunicazioni non tenuta granché in considerazione dal Prof. Gordon, abbiamo praticamente creato uno strumento capace di integrare e rilasciare il potenziale intellettuale di alcuni miliardi di persone che prima erano impossibilitate nel contribuire allo sviluppo sia a livello locale che globale. Una delle numerose manifestazioni di questa democratizzazione della conoscenza viene rappresentata dai “TED Talks” ovvero conferenze che hanno come obbiettivo l’incontro tra le menti e le idee più stupefacenti e innovative del pensiero globale. Altre iniziative aventi obbiettivi simili e/o compementari sono WikipediaKhan Academy e Coursera, dove ognuno può imparare praticamente di tutto in maniera gratuita. Questa massiccia contaminazione incrociata di idee tra discipline e aree geografiche differenti è destinata a stimolare l’innovazione.

Seconda cosa, la nostra recente acquisizione della capacità di leggere, capire e modificare i geni ci pone ai margini di un’imminente rivoluzione genomica. Anche se esistono sicuramente alcuni problemi etici e pratici da risolvere, avremo presto l’abilità tecnica necessaria a realizzare cure personalizzate per qualsiasi malattia, in grado di triplicare nuovamente la nostra aspettativa di vita ancora una volta. Saremo presto in grado di creare cibi gustosi e nutrienti che non richiedano l’uso di pesticidi e siano in grado di tollerare una larga varietà di condizioni climatiche. Saremo presto in grado di utilizzare colonie di batteri per produrre carburante a partire dal consumo di CO2 (anidride carbonica) e energia solare. Questa rivoluzione porrà una soluzione a due dei nostri più grandi problemi odierni.

Sono convinta che abbiamo ancora un enorme potenziale di crescita, ma penso anche alla necessità di ridefinire il concetto di crescita, non comprendente solamente il mero PIL, ma anche una misura del “vero progresso” che include l’impatto ambientale, l’accumulo del capitale umano, la felicità e molti altri aspetti che al momento vengono lasciati fuori da questa definizione. Forse, la più grande rivoluzione sarà data dal come utilizzeremo questa crescita della produttività che stiamo per sperimentare. Se saremo abbastanza saggi, non la useremo solamente per produrre e consumare ancora più beni creando montagne di rifiuti. Quando diventeremo così produttivi da poter facilmente guadagnare 5000$ al giorno, non ci sarà più bisogno di lavorare 40/50 ore alla settimana. Forse potremo permetterci di lavorare solamente poche ore la mattina e prenderci il resto della giornata per studiare, giocare con gli amici, esplorare mondi virtuali, praticare sport, essere creativi, essere volontari per una buona causa, praticare giardinaggio o fare qualsiasi cosa ci piaccia fare veramente.

Dategli sufficiente tempo, e non vi sarà nulla di altrettanto potente come l’ingegno umano e il potere degli interessi composti.

 

 

«La crescita per la crescita è l’ideologia delle cellule del cancro».

Edward Abbey (1927-1989)

 

 

File Utili: Foglio Excel utilizzato per i calcoli.

Fonte: Zeitnews

Licenza Creative Commons
Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.


Traduzione a cura di Denis Gobbi

Scienziati all’Università di Manchester hanno fatto una scoperta entusiasmante dopo aver osservato come i girini rigenerano le loro code, ciò potrebbe avere pesanti implicazioni sulla ricerca per la guarigione e rigenerazione umana.

Professor Amaya

Professor Amaya

Le rimarcabili capacità rigenerative di rane e salamandre in contrasto contro quelle dei mammiferi (inclusi gli esseri umani) sono diffusamente conosciute. Per esempio, se un girino perde la sua coda, nel giro di una settimana è in grado di rigenerarne un’altra. Per diversi anni il Professor Enrique Amaya e la sua squadra al “The Healing Foundation Centre in the Faculty of Life Sciences” ha tentato di comprendere meglio questo processo rigenerativo, nella speranza di poter usare queste informazioni per poter ideare nuove terapie volte a migliorare l’abilità negli esseri umani di curarsi e rigenerarsi.

In uno studio precedente, il gruppo del Professor Amaya ha identificato quali geni sono attivati durante la rigenerazione del tessuto. Inaspettatamente, lo studio ha rivelato che diversi geni coinvolti nel meccanismo metabolico vengono attivati, in particolare quelli connessi alla produzione di ROS (reactive oxygen species), molecole attive contenenti ossigeno. Il lato inusuale di questa scoperta è il fatto che generalmente si pensa che le ROS siano dannose per le cellule.

Il Professor Amaya ed il suo gruppo hanno deciso di seguire questa strada inaspettata e le loro nuove scoperte verranno pubblicate sul nuovo numero di “Nature Cell Biology

Per esaminare i ROS durante la rigenerazione della coda, viene misurato il livello di H2O2 (perossido di idrogeno, una molecola reattiva dell’ossigeno specialmente sulle cellule) grazie ad una molecola fluorescente che cambia le proprietà di emissione luminosa in presenza del perossido. Usando questa avanzata forma di scansione, il Professor Amaya e la sua squadra sono stati in grado di mostrare come un marcato incremento di H2O2  si verifichi subito dopo l’amputazione della coda, e curiosamente, tale livello si mantiene alto durante l’intero processo di rigenerazione, il quale dura diversi giorni.

Parlando a proposito della ricerca Amaya afferma: ” Siamo molto sorpresi di rilevare grandi quantità di ROS durante la rigenerazione della coda, tradizionalmente si pensava che le ROS avessero un impatto negativo sulle cellule. Ma in questo caso sembrano averne uno positivo nel processo rigenerativo”.

girinoPer valutare quanto siano indispensabili queste molecole nel processo, il team del professore ha artificiosamente limitato la produzione di ROS tramite due metodi differenti. Il primo consistente nell’applicazione di prodotti chimici quali un antiossidante, e nel secondo caso rimuovendo un gene responsabile nella produzione di ROS. In entrambi i casi il processo di rigenerazione risulta inibito e la ricrescita della coda insussistente.

Il Professor Amaya racconta a proposito: “Quando incrementiamo i livelli di ROS, la crescita e rigenerazione dei tessuti fallisce. La nostra ricerca suggerisce come i ROS siano essenziali per iniziare e sostenere la risposta rigenerativa. Abbiamo inoltre scoperto che la produzione di ROS è essenziale nell’attivazione della segnalazione wnt, che risulta noto da ogni studio su questo tema essere generalmente implicata in ogni sistema di rigenerazione, incluso quello degli esseri umani. E’ anche sorprendente il fatto che gli antiossidanti nel nostro studio abbiano ostacolato la rigenerazione, quando ci viene generalmente ripetuto quanto essi siano benefici per la salute”.

La pubblicazione dello studio del Professor Amaya arriva giusto pochi giorni dopo la pubblicazione di un documento dal Premio Nobel e co-scopritore della struttura del DNA, James Watson, suggerente il fatto che gli antiossidanti potrebbero essere nocivi per le persone con un cancro in fase avanzata di sviluppo.

perons-tadpole-23-02-08_largeIl commento del Professor Amaya: “E’ molto interessante che ben due pubblicazioni differenti a così breve distanza suggeriscano il fatto che gli antiossidanti non facciano sempre così bene. Queste scoperte stanno portando ad un capovolgimento di pensiero riguardo i relativi benefici ed effetti collaterali che gli ossidanti e gli antiossidanti possono avere sulla salute umana, e sicuramente gli ossidanti, tra cui i ROS, potrebbero giocare un ruolo molto importante nella rigenerazione dei tessuti”.

Il prossimo passo per il team al “Healing Foundation Centre” sarà quello di studiare i ROS ed il loro ruolo nella rigenerazione tissutale più da vicino. Con una migliore comprensione di ciò, essi sperano di poter applicare le loro scoperte alla medicina umana, magari identificando come manipolare i livelli di ROS di modo che possano influire in meglio sulla nostra capacità rigenerativa dei tessuti. Questa è la spiegazione su quanto oggi questi studi siano importanti per la moderna medicina rigenerativa.

Fonte: Università di Manchester

Licenza Creative Commons
Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.


Traduzione a cura di Denis Gobbi

Una nuova generazione di visionari agricolo-urbani afferma: dobbiamo affrettarci

verdureProbabilmente avrete sentito parlare della “dieta delle 100 miglia”, ovvero il recuperare tutto il cibo da agricoltori che distano massimo 100 miglia da casa vostra. Ma se vi raccontassi della possibilità di poter sfamare i vostri bambini con cibo proveniente da una distanza inferiore a quella equivalente a due fermate della metro?

Negli ultimi anni, la consapevolezza dei benefici salutistici ed ambientali derivanti dal cibo coltivato localmente è schizzata alle stelle, con una conseguente crescita della domanda per questo genere alimentare. Nel frattempo, la continua crescita demografica e consumistica dell’umanità continua a masticare terreni agricoli come fosse uno sciame di locuste, rimpiazzando campi coltivati con nuove case in fibra di legno e centri commerciali, sotto lo sguardo del fantasma di Tom Malthus che nel mentre annuisce con cupa soddisfazione.

Per aiutare a soddisfare la richiesta, c’è sempre maggior interesse attorno all’agricoltura urbana, non solo qui ma in tutto il mondo. Toronto per esempio vanta già più di duecento giardini comuni che aiutano a fornire cibo sano e poco costoso ai suoi abitanti, assieme anche all’insegnamento di antiche tecniche e alla coltivazione nei loro mini orti casalinghi a misura d’hobbit.

Ancora purtroppo, l’output generato da questi giardini comuni risulta esiguo. La terra disponibile è limitata, la produzione richiede una manodopera intensa e la distribuzione logistica è una vera sfida. Ma cosa accadrebbe se potessimo avere una produzione urbana di cibo su scala industriale? Che impatto avrebbero delle fattorie nei centri urbani capaci di sfamare non solo poche famiglie, ma interi quartieri?

Benvenuti nel mondo delle fattorie verticali.

Alcuni anni fa Gordon Graff, uno studente laureando in architettura presso l’Università di Waterloo, propose una fattoria urbana verticale nel centro di Toronto, l’audacia e l’originalità dell’idea conquistò i titoli dei giornali, ma un prezzo stimato di 1,5 milioni di dollari fallì nell’attirare investitori.

L’agricoltura ad alta efficienza sta facendo comunque progressi altrove. Alterrus ha iniziato la costruzione di un impianto idroponico da 5.700 metri quadrati sulla cima di un garage, che darà spazio per la crescita a verdure a foglia verde in un sistema di crescita verticale. Oltre a sfruttare lo spazio in maniera più efficiente rispetto a delle colture su di un solo livello, l’azienda sostiene che la tecnologia da loro impiegata permette rendimenti più elevati e utilizza meno risorse rispetto alla coltura convenzionale nei campi.

Plantagon-greenhouseSu scala più ampia, Plantagon, una società svedese controllata da una statale di Onondaga nello stato di New York, ha aperto la strada con la loro prima serra verticale a Linköping, Svezia. Ci si aspetta di vederne iniziare la costruzione entro il 2014, la struttura (circa 15 piani) di 57 metri quadrati (nella foto a destra) non solo farà crescere del verde, ma utilizzerà nel processo la CO2 prodotta dalle strutture industriali nelle vicinanze.

Plantagon assicura inoltre che la quantità d’acqua necessaria nella loro struttura sarà sarà equivalente al 5% di quella richiesta per far crescere la stessa quantità di vegetali attraverso metodi tradizionali e che essendo al chiuso, essa non richiederà l’uso di pesticidi.

L’installazione svedese è essenzialmente un progetto pilota, ma in definitiva, Plantagon spera in futuro di costruire strutture simili in grado di sfamare migliaia di persone.

Ma l’agricoltura urbana industriale non è tutta immaginaria e sulla carta, una struttura di prova è stata installata e messa in funzione in Corea del sud nel 2011 ed è ancor oggi attiva. Una grande fattoria verticale opera dall’anno scorso in Singapore: produce e vende mezza tonnellata di verdura al giorno.

the-rise-of-vertical-farms_1L’idea ha comunque i suoi detrattori, scettici che sostengono il fatto che l’intera idea sia impraticabile su larga scala, dato che le grandi fattorie verticali sarebbero insaziabili consumatori d’energia nel mantenersi attive garantendo piante sane e rigogliose e di conseguenza un buon raccolto – il progetto di Plantagon sarà infatti alimentato da un generatore diesel – un fatto sorprendente per un’installazione che si fa vanto d’essere verde. Altre critiche riguardano la limitata varietà di colture coltivabili in modo pratico su strutture verticali o la quantità di lavoro umano necessario da essere impiegato per sostituire quel che fanno i grandi macchinari nelle coltivazioni tradizionali.

L’agricoltura ad alta efficienza potrebbe essere meno bucolica e più sul filo del rasoio di quanto avremmo preferito fosse, ma con la stellare crescita della popolazione che ci si aspetti possa arrivare ai 9 miliardi entro il 2036 e la continua urbanizzazione, i cambiamenti climatici e le altre multiple conseguenze dello sviluppo umano… le città traboccanti di spinaci potrebbero essere l’unica barriera tra noi e il Soylent Green.

Fonte: Torontoist

Licenza Creative Commons
Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.