Semi robot, batterie edibili, colle salva-coralli. La tecnologia italiana che aiuta l’ambiente

Immaginatevi un minuscolo seme dotato di due piccolissime e sottili “gambe” che, sfruttando e percependo le variazioni di umidità, si muove sul terreno: quando è il momento e il posto giusto, si pianta da solo. Oppure fornisce dati. Sì, dati: perché non è un seme naturale ma un minuscolo robot bio-ispirato capace di muoversi senza batterie per completare la sua missione, ovvero riforestare e aumentare la biodiversità, oppure comunicare informazioni sulla salute dei suoli. Questa tecnologia, chiamata BioHybrid Seeds, è solo una delle tante invenzioni italiane che in futuro potremmo vedere in circolazione con uno scopo preciso: aiutare concretamente la ripresa della natura che l’uomo ha costantemente impattato con le sue azioni.

Non a caso, queste tecnologie sviluppate dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), sono state per la prima volta presentate a una Conferenza delle parti sul clima, la COP31, che è anche la “COP dell’Azione” come l’hanno definita gli organizzatori turchi. Agire significa offrire sistemi concreti, scalabili, “qualcosa che possiamo veramente applicare e che può aiutare realmente l’ambiente” racconta ad Antalya la vicedirettrice scientifica dell’IIT, Athanassia Athanassiou. Lo dice particolarmente fiera di tutte le tecnologie che la Scientific project manager Despoina Kossyvaki ha appena mostrato al pubblico attraverso slide e prototipi: si va dalla carta d’identità che dopo 10 anni (quando scade) si consuma da sola perché biodegradabile sino a micro batterie, applicabili in campo medico, che si possono addirittura mangiare, tanto sono “basate su elementi naturali”. Sono tutte tecnologie, spesso in partnership con aziende o start-up, che guardano alle crisi più urgenti: la perdita della salute dei suoli, la carenza di risorse idriche, la necessità di diminuire i rifiuti da plastica.

Molte di queste sperimentazioni nascono dall’osservazione e lo studio della natura. Una ad esempio è la creazione di un micro sistema che, ispirandosi a una foglia, è in grado di catturare CO2. Oppure si parte dai capperi (sì, i capperi) per provare a mettere un freno ai rifiuti. Ogni anno nel mondo vengono generati circa 62 milioni di tonnellate di rifiuti RAEE (Rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche) ma riusciamo a riciclarne appena il 22%. Così all’IIT si sono inventati una minuscola batteria ricaricabile che è addirittura edibile perché è costruita tutta con scarti alimentari, come quelli di capperi, alghe nori e carbone vegetale. L’hanno pensata per dare energia a piccoli sensori (commestibili) che si possono applicare nella conservazione dei cibi oppure nella diagnostica medica non invasiva. A fine vita, queste batterie si degradano da sole, senza impatto ambientale.

Puntando al riciclo dai laboratori IIT è nato poi un legno flessibile, sempre basato su scarti, che può essere usato in vari campi, o ancora a un sistema per farci smaltire la nostra identità. Ovviamente, stiamo parlando della carta di identità e di tutti quei documenti, spesso in plastica, che in futuro potrebbero essere completamente biodegradabili. Collaborando con l’Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato i ricercatori hanno infatti ideato una carta d’identità composta da materiale “bio-based” e dunque non realizzato con combustibili fossili. “Dopo 10 anni, quando il documento scade, in pratica si consumerà da solo” spiega Kossyvaki. Sempre guardando alle straordinarie capacità della natura a un certo punto gli esperti dell’IIT hanno pensato alla proboscide di un elefante. Partendo da lì hanno creato “Melegros”, un braccio robotico stampato in 3D e dotato di sensori ottici: come hanno mostrato, può staccare gentilmente, senza romperli, un chicco d’uva alla volta da un grappolo. Se applicato in agricoltura, nella raccolta, può aiutare a migliorare rese e sprechi.

Circolarità e basso impatto ambientale e climatico sono poi alla base di tecnologie che hanno portato a materiali sperimentali, da usare in sostituzione ad esempio della plastica, ottenute dai residui di olio di oliva o a base di micelio, mentre come carta è nata AlkiPaper, un biocomposto in granuli che riduce appunto l’uso di fonti fossili. Una delle sfide ambientali più complesse riguarda infine l’acqua. Sia quella utile all’uomo - per cui dall’IIT stanno progettando nuovi sistemi di purificazione e desalinizzazione a basso costo, applicabili anche nei contesti più difficili e nei Paesi meno sviluppati - sia quella necessaria alla vita delle creature marine. Quando per esempio c’è uno sversamento di idrocarburi, con le classiche macchie di olio in mare, una delle complessità maggiori è “ripulire” gli specchi d’oceano inquinati: IIT sta portando avanti un nuovo materiale che, un po’ come una carta assorbente, è in grado di assorbire solo gli inquinanti e in modo efficace.

Restando in mare, fra gli animali che si stanno avviando secondo la scienza a un “punto critico di non ritorno” ci sono i coralli: come sappiamo le barriere coralline a causa delle ondate di calore e degli effetti della crisi del clima si stanno sbiancando. Lo sbiancamento avviene per una ragione precisa: i coralli, con i loro polipi, vivono in simbiosi con microalghe fotosintetiche chiamate zooxantelle (che di fatto nutrono i coralli e forniscono energia e colore). Con le alte temperature le alghe muoiono e si rompe questa relazione: di conseguenza i coralli si trasformano in un bianco cimitero e tutte le creature e la biodiversità di cui i coralli sono casa, perdono l’habitat per sopravvivere. Se però si trova un sistema per isolare dallo stress da calore i coralli, allora si ha la speranza di salvarli. “Stiamo già vedendo progressi sia alle Maldive che in Liguria dove stiamo facendo esperimenti” spiega la vicedirettrice Athanassia Athanassiou. Dall’IIT hanno infatti ideato dei materiali antiossidanti capaci di ridurre lo stress da calore e, tramite dei bioadesivi speciali, una sorta di bio-colla, aiutano i frammenti a rimanere attaccati sui fondali. In questo modo si possono "proteggere e ripristinare le barriere coralline"

Tutte queste tecnologie italiane non sono semplici esperimenti, ma “future applicazioni - chiosa Athanassiou -. Tutte le cose che stiamo facendo possono essere applicabili su larga scala, all’industria. Sapete, giustamente qui alle COP leggiamo e sentiamo tanti report e azioni che dovrebbero essere fatte per proteggere il Pianeta. Senza la tecnologia però, senza i tools che possiamo fornire, queste soluzioni spesso non diventano concrete. Ecco perché continuiamo a fare ricerca e sperimentare: dall’energia all’agricoltura, vogliamo offrire strumenti concreti per invertire il declino in atto della natura. Insieme, con le giuste policy e le adeguate tecnologie, sono convinta che possiamo riuscirci”.