Scienza e tecnologia

(Teleborsa) – ENEA ha progettato un dispositivo salvavita unico al mondo per la protezione dal surriscaldamento (quench) dei magneti superconduttori nei futuri reattori a fusione nucleare. L’innovazione tecnologica – fa sapere l’agenzia in una nota – sarà testata per la prima volta sul tokamak DTT, l’infrastruttura per la ricerca sull’energia da fusione in costruzione presso il Centro Ricerche di Frascati (Roma).”Rispetto ai sistemi di protezione montati sui magneti di ITER e di JT-60SA, i nostri dispositivi presentano innovazioni tecniche che li rendono più sicuri, più rapidi e più efficienti. E, al momento, costituiscono un’innovazione unica nel panorama della ricerca mondiale”, spiega Pietro Zito del Laboratorio Diagnostiche del Dipartimento Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare di ENEA.La principale novità presente nei nuovi dispositivi FDU (Fast Discharge Unit) – si legge nella nota – consiste nella sostituzione dei consueti banchi di resistori in acciaio con varistori, ossia dispositivi elettrici la cui resistenza, a differenza dei primi, dipende dalla tensione. In particolare, i varistori utilizzati sono in carburo di silicio, un materiale ceramico e semiconduttore che sta avendo un largo impiego soprattutto nel campo dell’elettronica di alta potenza, alta frequenza e alta temperatura. Questi particolari elementi sono in grado di scaricare l’enorme quantità di energia dei magneti in una decina di secondi con tempi ridotti fino al 70% rispetto alle resistenze tradizionali, riducendo gli stress elettrici e termici sui magneti e sugli altri componenti del sistema: tensioni e temperature sono ridotte di circa il 20%. La rapidità dei tempi di intervento (inferiori a un millesimo di secondo) è garantita da un interruttore totalmente elettronico senza parti in movimento. Vista la criticità dell’applicazione, la protezione è rinforzata da un ulteriore interruttore di “back-up”, totalmente elettronico, in grado di intervenire anche in caso di mancato funzionamento dell’interruttore principale, garantendo così alta affidabilità, manutenzione ridotta e dimensioni compatte in termini di area e di volume occupati.I superconduttori consentono di generare campi magnetici molto elevati che hanno il compito di intrappolare il plasma incandescente alla temperatura record di 150 milioni di gradi centigradi, tenendolo lontano dalle pareti del reattore. Tuttavia, sono soggetti al fenomeno del quench, una improvvisa perdita dello stato di superconduttività (che si manifesta alla temperatura di circa 270 °C sottozero). Questa inattesa transizione allo stato di bassa conduzione con il conseguente surriscaldamento si può propagare rapidamente a tutto il magnete e, viste le elevate energie in gioco, può causare danni irreparabili non solo al magnete stesso ma all’intero impianto. “L’unico sistema per evitare questo tipo di danni – spiega Alessandro Lampasi, ricercatore ENEA distaccato presso il Consorzio per la realizzazione di DTT – consiste nell’estrarre il più rapidamente possibile la considerevole energia magnetica immagazzinata nel sistema. Questo viene realizzato, appunto, tramite le FDU, che costringono la corrente del circuito a scorrere in elementi dissipativi, le resistenze elettriche o i varistori. Questo meccanismo apparentemente banale è reso tecnologicamente molto difficile dal fatto che occorre interrompere una corrente continua fino a 43 kA, scaricando un’energia magnetica dell’ordine di 2 GJ in pochi secondi (come scaricare simultaneamente 800 batterie di automobile). Quindi, possiamo dire che le FDU sono il principale sistema di protezione di un impianto a fusione e, usando un termine più familiare, costituiscono il suo dispositivo salvavita”.A costruire le tre FDU che serviranno a proteggere i diciotto magneti toroidali di DTT sarà la ditta italiana OCEM Energy Technology, specializzata in sistemi elettrici per impianti sperimentali (compresi diversi reattori a fusione sparsi per il mondo), che si è aggiudicata una commessa da circa 8 milioni di euro. La prima FDU è attesa a Frascati, dopo le prove in fabbrica, per la fine del 2023, mentre le altre due saranno pronte negli anni successivi per consentire al nuovo impianto DTT di iniziare le sue operazioni. DTT è un tokamak con magneti superconduttori secondo i più avanzati standard tecnologici a livello mondiale.Il sistema magnetico di DTT include 18 bobine di campo toroidale in Nb3Sn, 6 moduli per il solenoide centrale e 2 bobine di campo poloidale in Nb3Sn, 4 bobine di campo poloidale in NbTi. Il suo obiettivo è di fornire informazioni decisive per lo sfruttamento della fusione nucleare come fonte di energia. In particolare, in accordo con la Roadmap Europea sulla Fusione, DTT si focalizzerà sullo studio di sistemi per la gestione del calore prodotto dai processi che avvengono nel plasma. Poiché i carichi termici possono raggiungere livelli simili a quelli che si osserverebbero sulla superficie del Sole, l’asportazione del calore e il suo corretto smaltimento, senza deteriorare i materiali e i componenti, è una delle principali criticità e sfide nella costruzione di reattori commerciali a fusione nucleare. Un’ulteriore sfida di DTT consisterà nel verificare i magneti superconduttori alla temperatura di lavoro (circa -270 °C) e a piena corrente ( >30 kA) presso la “Frascati Coil Cold Test Facility”, in via di allestimento sempre nel Centro Ricerche ENEA di Frascati. I primi test sono previsti a partire dalla fine del 2023.La società consortile (Scarl) per la costruzione di DTT è costituita da diverse istituzioni scientifiche e imprese italiane, che, oltre al socio di maggioranza ENEA, includono Eni, Cnr, INFN, Consorzio CREATE, Consorzio RFX, Politecnico di Torino, Università di Milano Bicocca, Università di Roma Tor Vergata, Università della Tuscia. Inoltre, allo sviluppo di DTT contribuiscono la Regione Lazio (con uno stanziamento di 25 milioni di euro e la realizzazione delle opere infrastrutturali necessarie, quali la linea elettrica da 300 MW a 150 kV) e partner internazionali come il consorzio europeo EUROfusion; mentre il Comitato Tecnico Scientifico di DTT è composto dai rappresentanti delle principali istituzioni internazionali del settore (tra i quali ITER, F4E, KIT, CEA, PPPL, QST, ASIPP, MIT) per svolgere funzioni di guida, consulenza e monitoraggio del progetto. LEGGI TUTTO

(Teleborsa) – Un processo al plasma innovativo per produrre polveri da utilizzare per la stampa 3D di componenti complessi destinati ai settori aerospaziale, biomedicale e della robotica. È quanto hanno messo a punto i ricercatori Enea del Centro Ricerche di Portici (Napoli), dove è stato progettato e installato un impianto prototipo basato sulla tecnologia del plasma termico.La tecnologia utilizzata – spiega l’Enea in una nota – sfrutta l’energia del plasma per rendere le polveri di forma irregolare ad alta “sferoidicità”, ovvero dotate di buona scorrevolezza e capacità di compattazione, requisito principale per applicazioni nel campo della stampa 3D, ma anche del plasma spray.”L’impiego di una sorgente ad alta densità di energia come il plasma – spiega Sergio Galvagno, ricercatore del Laboratorio Enea di Nanomateriali e dispositivi – consente processi veloci e un’alta flessibilità di produzione. Questo permette di realizzare prodotti on demand con rapidi cambi di produzione, ma anche di condurre la lavorazione nei momenti di minor costo dell’energia, ridurre le scorte di magazzino e minimizzare la produzione di rifiuti”.La sperimentazione è stata condotta su polveri di Allumina e Acciaio SS316L in forma irregolare con lo scopo di esplorare e individuare i migliori parametri di trattamento per il processo di produzione.”La crescente diffusione delle tecniche di stampa 3D –prosegue Galvagno – ha portato un grande interesse verso lo sviluppo dei materiali di stampa. Le polveri, e in particolare quelle metalliche, costituiscono un mercato in grande ascesa la cui produzione segue processi diversi a seconda delle materie prime impiegate e delle proprietà che ad esse si devono conferire”.L’infrastruttura di ricerca è stata sviluppata da Enea nel corso degli anni e sarà impiegata in programmi di ricerca futuri per testare il processo su nuovi materiali e migliorare l’efficienza di produzione dell’impianto. LEGGI TUTTO

(Teleborsa) – La Commissione europea adottato il principale programma di lavoro di Horizon Europe (in italiano Orizzonte Europa) per il biennio 2023-24, dotato di circa 13,5 miliardi di euro per sostenere i ricercatori e gli innovatori in Europa nella ricerca di soluzioni innovative per le sfide ambientali, energetiche, digitali e geopolitiche. Questo finanziamento si inserisce nell’ambito del più ampio programma di ricerca e innovazione Horizon Europe al 2027, da 95,5 miliardi di euro.”Questi 13,5 miliardi di euro di finanziamenti per la ricerca e l’innovazione sono un investimento nel futuro dell’Europa che ci aiuterà a realizzare il Green Deal, a far progredire la trasformazione digitale dell’Europa e a rendere l’Europa più resiliente e competitiva”, ha commentato Margrethe Vestager, vicepresidente esecutiva della Commissione UE.Clima e trasformazione digitale5,67 miliardi di euro (oltre il 42 % del bilancio del programma di lavoro) sono destinati ai principali obiettivi dell’azione per il clima, alla ricerca di soluzioni innovative per ridurre le emissioni di gas a effetto serra e all’adattamento ai cambiamenti climatici. L’importo stanziato per sostenere la biodiversità è pari a 1,67 miliardi di euro. Oltre 4,5 miliardi di euro andranno alla transizione digitale dell’UE, anche per lo sviluppo di tecnologie digitali fondamentali e per incoraggiarne l’integrazione nella vita quotidiana dei cittadini.Sicurezza energeticaQuasi 970 milioni di euro saranno investiti per contribuire ad accelerare la transizione verso l’energia pulita, in linea con il piano REPowerEU, e aumentare l’indipendenza energetica dell’Europa da fornitori inaffidabili e dalla volatilità di mercato dei combustibili fossili. Nel 2023 il programma di lavoro indirizzerà investimenti di oltre 1 miliardo di euro da NextGenerationEU verso la ripresa dell’Europa dai danni economici e sociali causati dalla pandemia. Sosterrà inoltre la ricerca e l’innovazione con 336 milioni di euro destinati a migliorare la preparazione alle pandemie e a rispondere alle emergenze sanitarie.Sostegno all’Ucraina Ai 70 milioni di euro di misure specifiche già avviate nel 2022 si aggiunge un sostegno mirato all’Ucraina. Tra le nuove azioni figurano il rafforzamento dell’accesso dei ricercatori ucraini alle infrastrutture di ricerca europee e il proseguimento del sostegno agli scienziati ucraini nel settore della sanità. LEGGI TUTTO

(Teleborsa) – L’Universita` Campus Bio-Medico di Roma con il sostegno di Intesa Sanpaolo riporta in Italia uno degli ingegneri biomedici piu` influenti a livello globale: il prof. Leandro Pecchia, presidente della Societa` europea di ingegneria biomedica (EAMBES), segretario generale dell’associazione mondiale (IFMBE), consulente OMS per le tecnologie per il Covid-19 e membro del CTS del ministero della Salute per i dispositivi medici. Dopo una lunga esperienza nel Regno Unito presso le universita` di Sheffield, Nottingham e Warwick, Pecchia sara` docente in Bioingegneria elettronica e informatica nella facolta` di Ingegneria dell’Universita` Campus Bio-Medico di Roma e dirigera` la nuova unita` di ricerca in “Intelligent Health Technology”, grazie alla collaborazione tra la Biomedical University Foundation e Intesa Sanpaolo.”La pandemia ha dimostrato che lavorare in contesti a basso reddito ci prepara ad affrontare sfide ed emergenze anche in quelli ad alto reddito al pari di imprese come l’allunaggio, che hanno spinto l’ingegneria a livelli nemmeno immaginabili, se non si esce dalla propria comfort zone” ha sottolineato Pecchia nel corso del keynote speech che il professore ha tenuto oggi presso l’Universita` Campus Bio-Medico di Roma in occasione della cerimonia per il nuovo ruolo. “Nel mio ruolo di innovation manager per il Covid-19 nel dipartimento delle emergenze dell’OMS, – ha proseguito Pecchia – ho spesso beneficiato dell’esperienza maturata in Africa, dove le risorse sono sempre limitate ed e` necessario trovare soluzioni sicure ed efficaci anche se la supply chain fallisce. La cooperazione tra la comunita` mondiale di ingegneri biomedici e l’OMS ha realizzato in tempi rapidissimi procedure, guide tecniche, linee guida per la produzione e selezione di prodotti essenziali come respiratori, mascherine chirurgiche e dispositivi medici, nonche´ protocolli frugali per la misurazione della salubrita` degli ambienti in assenza di strumentazioni costose. Ora che la pandemia sta rallentando, dobbiamo consolidare queste esperienze per essere pronti alle sfide future che supereranno la sola dimensione clinica. Basti pensare a quelle del cambiamento climatico che ci impongono ora di lavorare sull’impatto ambientale di dispositivi medici ed ospedali”.Durante il keynote speech Pecchia ha spiegato come l’ingegneria biomedica lavora da anni con le Nazioni Unite per migliorare l’accesso alle cure anche in paesi a basso reddito e come questa esperienza sia stata cruciale durante la pandemia che ha creato uno scenario di risorse limitate in Europa per la prima volta dalla seconda guerra mondiale. “Oltre il 75% della popolazione mondiale vive in paesi a basso e medio reddito, nei quali la popolazione e` raddoppiata negli ultimi 10 anni. Secondo l’OMS, almeno la meta` della popolazione mondiale non ha accesso ai servizi sanitari essenziali. Il divario – ha evidenziato Pecchia – aumenta per quei servizi sanitari basati sulle tecnologie piu` avanzate. Per esempio tre regioni ad alto reddito, USA, Europa e Giappone, assorbono oltre l’80% del mercato mondiale dei dispositivi medici, creando standard di fatto e barriere che ne limitano la fruizione nei paesi a basso reddito. In tale scenario la comunita` mondiale degli ingegneri biomedici, coordinata dal professor Pecchia, lavora a stretto contatto con ONG e Nazioni Unite per ridurre questo divario, al fine di agevolare il raggiungimento degli Obiettivi 2030 di sviluppo sostenibile, con particolare riferimento all’obiettivo numero 3: “Assicurare la salute e il benessere per tutti e per tutte le eta`”. In questa lezione, concentrandosi sull’Africa sub-sahariana, Pecchia ha raccontato, attraverso esempi di esperienze concrete, alcune di queste iniziative finalizzate ad aumentare in questi paesi l’accesso ai dispositivi medici essenziali, adottando principi di progettazione frugale ed economia circolare, mirati a favorire la produzione in loco di componenti indispensabili, ma non disponibili a causa della inadeguata supply chain. Al contempo, Pecchia ha illustrato come queste esperienze siano state estremamente utili per affrontare la pandemia, anche in regioni ad alto reddito come l’Europa e gli Stati Uniti che per la prima volta dopo la seconda guerra mondiale si sono trovate in uno scenario di risorse limitate.Nel corso dell’incontro dal titolo “Ingegneria biomedica per la salute globale e per lo sviluppo sostenibile” sono intervenuti anche Carlo Tosti, presidente UCBM; Federica Marchini, consigliere Biomedical University Foundation, Elisa Zambito Marsala, responsabile Valorizzazioni del Sociale e Rapporti con le Universita` Intesa Sanpaolo; Eugenio Guglielmelli, rettore UCBM; Andrea Rossi, amministratore delegato e direttore generale UCBM e Claudia Peverini, Program director Department of Engineering University of Cambridge. Subito dopo l’incontro si e` svolta la tavola rotonda “Formazione, ricerca e innovazione multidisciplinare per lo sviluppo sostenibile” con interventi di Alessandra Lanzara, director Center for Sustainable Materials and Innovation, UC Berkeley; Barbara Mazzolai, associate director for Robotics dell’Istituto Italiano di Tecnologia; Marcella Trombetta, preside della Facolta` Dipartimentale di Scienze e Tecnologie per l’Uomo e l’Ambiente UCBM; Loredana Zollo, preside della Facolta` Dipartimentale di Ingegneria UCBM; Marco Baccanti, direttore generale Fondazione Enea Tech e Biomedical e Paolo Netti, presidente del Gruppo Nazionale di Bioingegneria. La sinergia piu` ampia con Universita` Campus Bio-Medico di Roma rientra nell’impegno ESG di Intesa Sanpaolo che, attraverso la struttura Valorizzazione del Sociale e Relazioni con le Universita` guidata da Elisa Zambito Marsala, promuove – in linea con l’agenda strategica per la Ricerca della UE e la quarta Missione del PNRR – le collaborazioni con universita` e scuole attraverso il sostegno alla ricerca, borse di studio, docenze per favorire l’inclusione educativa, la valorizzazione del merito, l’attrattivita` degli atenei e contribuire alla crescita economica e sociale dei territori e del Paese. “La ricerca è motore di progresso sostenibile e quindi pilastro fondamentale per lo sviluppo della società. In un Paese avanzato l’Università – ha affermato Zambito Marsala nel suo intervento – è una delle istituzioni cardine, e sostenere progetti di inclusione, ricerca e innovazione incide sulla sua qualità a livello internazionale e questo è importante per comprendere come il Paese viene visto dal resto del mondo. Per questo, nel perseguimento dei propri fini istituzionali Intesa Sanpaolo presta particolare attenzione sia alla promozione delle attività di innovazione e ricerca scientifica sia allo sviluppo delle competenze e della formazione delle persone. Questi aspetti sono entrati a pieno titolo nel nostro Piano d’Impresa 2022-2025 che ci vede tutti impegnati nel realizzare importanti obiettivi: siamo infatti consapevoli che, come grande Gruppo Bancario, esercitiamo un notevole impatto sul contesto sociale. Per questo vogliamo agire non solo in funzione del profitto, ma anche con l’obiettivo di creare valore di lungo periodo per la Banca, le sue persone, i suoi clienti, la comunità e l’ambiente. In questo contesto, l’istituzione della cattedra accademica di Bioingegneria presso l’Università Campus Biomedico per un docente di alto profilo internazionale su tematiche di avanguardia nel settore biomedico contribuisce in modo concreto di perseguire gli obiettivi delineati sopra. Questa iniziativa è solo l’ultima di una serie di attività di collaborazione tra Campus Biomedico e la Banca”. LEGGI TUTTO

(Teleborsa) – Il 30 settembre torna la Notte Europea dei Ricercatori, che dal 2005 si tiene l’ultimo venerdì di settembre in tutta l’Unione Europea con oltre un milione di visitatori ogni anno. Nell’ambito del progetto NET scieNcETogether che riunisce 11 tra i maggiori enti di ricerca e università in Italia, ENEA – fa sapere l’Agenzia in una nota – propone un vasto programma di attività a Roma e nei giardini del Centro Ricerche di Portici (Napoli).A Roma l’appuntamento è venerdì 30 settembre e sabato 1 ottobre presso il NET Village alla Città dell’Altra Economia a Testaccio (largo Frisullo), dove oltre 40 tra stand e palchi ospiteranno incontri, esperimenti, giochi e spettacoli di vario genere, adatti a bambini, ragazzi e adulti. Ad esempio, la “Magia della chimica” per scoprire tra l’altro la trasformazione dell’energia chimica in elettricità ma anche la cucina molecolare, passando poi ai “Segreti della luce” per capire come si genera, si propaga e viene utilizzata da lenti di ingrandimento, obiettivi fotografici, telescopi ma anche dalle fibre ottiche. Inoltre, si potrà chiedere ai ricercatori ENEA di calcolare la propria impronta ecologica per scoprire quanta CO2 produciamo in un giorno e come ogni nostro comportamento possa avere un impatto sull’ambiente e possa contribuire al cambiamento climatico. Inoltre, con la “Genomica del clima”, si approfondirà anche il tema del cambiamento climatico e del modo come possa influire anche sui nostri geni. Nell’incontro “Microrganismi amici per un cibo buono e sostenibile” si scopriranno soluzioni e prodotti eco-sostenibili, mentre “Un eco-cuscino per Poseidone” illustrerà i vari utilizzi ecosostenibili della posidonia spiaggiata.Allo studio dei ghiacci e del paleoclima è dedicata invece un’ampia sala espositiva realizzata da ENEA in collaborazione con PNRA (Programma Nazionale di Ricerca in Antartide) e Cnr, mentre venerdì 30 settembre alle ore 20 ci sarà un collegamento in diretta con la stazione italo-francese Concordia in Antartide, dove da febbraio un gruppo di ricercatori e tecnici vive in completo isolamento.A Roma tornano anche gli “aperiscienza”, un’iniziativa per parlare di ricerca in modo informale al bar della Città dell’Altra Economia. Tra gli argomenti, idrogeno, fusione nucleare, uso del suolo, economia circolare, acquisti consapevoli, protezione degli ambienti marini e costieri.Numerose iniziative anche presso il Centro ENEA di Portici che dopo due anni apre di nuovo le porte a visitatori e scolaresche venerdì 30 settembre dalle 15 alle 22: stand tematici allestiti per l’occasione nei giardini del centro ricerche ospiteranno esperimenti interattivi, percorsi espositivo-dimostrativi, un grande gioco dell’oca in scala umana, una breve rappresentazione teatrale e tanto altro per approfondire le diverse sfaccettature dell’energia e dell’ambiente. Si parlerà di tetti fotovoltaici, qualità dell’aria in città, sostenibilità ambientale, applicazioni di automazione e robotica, mentre sarà spiegato a bambini e ragazzi come funziona la stampa 3D e come la luce può muovere gli oggetti. LEGGI TUTTO