La ricerca di soluzioni sostenibili ed ecocompatibili per migliorare lo stile di vita dell’uomo ma anche le emissioni e l’inquinamento del globo sono alla base degli studi odierni, anche in vista delle promesse fatte per l’ambiente con l’agenda 2030.

In questa direzione si muove un Progetto di ricerca del MIT, avviato nel 2017, i cui consecutivi step di indagine hanno dimostrato come utilizzando delle nanoparticelle speciali incorporate all’interno delle foglie delle piante, sia possibile renderle “luminose”.

Sono sufficienti soltanto 10 secondi di esposizione delle piante alla luce per consentirgli di rimanere illuminate per diversi minuti con possibilità di ricarica ripetuta. I più recenti sviluppi hanno consentito di andare via via a migliorare il risultato di ricerca, sino a far sì che le nuove piante possano ora produrre una luce 10 volte superiore alla versione precedente.

L’obiettivo era quello di creare una pianta emettitrice di luce grazie a delle particelle che la rendessero in grado di assorbirne dall’esterno, conservarne una parte e la ri-emettessero gradualmente verso l’esterno. Questo è un grande passo verso l’illuminazione a base vegetale

afferma Micheal Strano, professore di Ingegneria Chimica al MIT e Autore Senior del nuovo studio su questa tecnologia.

Per raggiungere il risultato, i Ricercatori, si serviti dello stesso meccanismo biologico che consente alle lucciole di brillare. Le nanoparticelle, infatti, sono composte di luciferasi e luciferina, l’enzima che permette alle lucciole di illuminarsi al buio. La fonte che fornisce alla luciferasi l’energia per illuminarsi è contenuta in un nocciolo di alluminato di stronzio rivestito di silice, che consente di proteggere la pianta dai danni. E sempre grazie a questo piccolo “condensatore”, il team di ricerca è riuscito non soltanto a farle emanare luce, ma anche ad assorbirla ed immagazzinarla per emetterla in modo graduale. 

Creare luce ambientale con l’energia chimica rinnovabile delle piante viventi è un’idea audace, rappresenta un cambiamento fondamentale nel modo in cui pensiamo alle piante viventi e all’energia elettrica per l’illuminazione

afferma Sheila Kennedy, professore di architettura al MIT, co-autrice del paper sulle piante luminose.

Le nanoparticelle si distribuiscono nel tessuto spugnoso delle foglie e vanno a creare un sottile film che non danneggia la pianta in modo tale da non interrompere la fotosintesi. 

Questa tecnologia è ancora in fase sperimentale e gli ingegneri stanno già studiando come aumentare la luminosità e l’autonomia delle piante con la combinazione sia delle nanoparticelle che del piccolo “condensatore”. Non si può escludere che tra qualche anno potremo illuminare strade e altro solamente grazie all’installazione di normalissime piante vegetali trattate. 

Per approfondire:
Gordiichuk, P., Coleman, S., Zhang, G., Kuehne, M., Lew, T. T. S., Park, M., Cui, J., Brooks, A. M., Hudson, K., Graziano, A. M., Marshall, D. J. M., Karsan, Z., Kennedy, S., Strano, M. S. (2021) Augmenting the living plant mesophyll into a photonic capacitor, Science Advances, Vol. 7, Issue 37, 8 sept 2021, DOI: 10.1126/sciadv.abe9733

L'articolo Piante che emettono luce per un futuro green proviene da Osservatorio C Quadra.

Abbiamo in precedenza parlato dell’interessante progetto realizzato dal Gruppo Limonta per ripulire le acque del Lago di Como e produrre tessili di elevata qualità.

Il tema delle microplastiche diviene sempre più prioritario: l’elevato consumo di plastica implica un’enorme produzione di rifiuti che sempre più impattano gli ambienti marini minacciando la biodiversità e la sopravvivenza di molte specie ittiche. Si tratta di micro particelle, difficili da recuperare in ottica di circolarità a causa non solo delle loro dimensioni ma anche della presenza al loro interno di sostanze differenti quali polimeri diversi o comunque polimeri “inquinati” dal sale o altre sostanze marine.

Con l’obiettivo di muovere decisi passi verso la soluzione di queste problematiche, Marco Caniato, ricercatore della Facoltà di Scienze e Tecnologie dell’Università di Bolzano, ha ideato, sviluppato e brevettato un nuovo biopolimero completamente eco-compatibile, in collaborazione con l’Università di Trieste.

Abbiamo dimostrato che un approccio sostenibile, più pulito ed ecologico, può essere usato per riciclare i rifiuti marini e per costruire un materiale ecologicamente ed economicamente conveniente

Queste le parole dell’inventore nell’evidenziare le principali peculiarità del prodotto: a base di materie plastiche derivanti dai più comuni rifiuti domestici quali il polietilene, le bottiglie di tereftalato, il polistirolo espanso e schiumato, è stato miscelato con l’estratto di un’alga e il carbonato di calcio. L’alga, o meglio l’alga rossa agar agar, è stata selezionata in quanto ricca di un polisaccaride utilizzabile come gelificante naturale.

I campioni derivanti dalla miscelazione, dopo una prima fase di gelificazione vengono congelati a -20° per 12 ore. Infine, viene avviato un processo di liofilizzazione per la totale rimozione dell’acqua. Ma niente viene sprecato! Nel perseguimento del più elevato livello di eco-compatibilità il processo prevede il totale riciclo dell’acqua raccolta.

Un processo sostenibile per la creazione di un prodotto sostenibile è quindi l’oggetto dell’invenzione di Marco Caniato. Il risultato è un biopolimero molto poroso utilizzabile nell’edilizia, degno sostituto della lana di roccia o del poliuretano espanso.

I primi test sulle caratterizzazioni del prodotto, hanno inoltre evidenziato soddisfacenti esiti sia in termini di isolamento termico che di isolamento acustico.

Per approfondire:

Caniato, L. Cozzarini, C. Schmid, A. Gasparella (2021) Acoustic and thermal characterization of a novel sustainable material incorporating recycled microplastic waste, Sustainable Materials and Technologies, Vol 28, https://doi.org/10.1016/j.susmat.2021.e00274

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