Come vivremo tra 50 anni?

Immaginiamo di poter viaggiare nel futuro, fino all’anno 2070. Mentre percorriamo una linea del tempo immaginaria, pensiamo a ciò che potremmo vedere: enormi megalopoli, dove le persone vivranno meglio rispetto ad oggi grazie alle innovazioni tecnologico-scientifiche, macchine volanti, viaggi spaziali.

Arrivati all’anno di destinazione, ci svegliamo in un nuovo giorno, pronti ad iniziare un avvincente tour alla scoperta dei segreti del 2070; le nostre aspettative, tuttavia, vengono immediatamente deluse.

Le città del futuro in cui ci troviamo sono effettivamente molto grandi.

La gente, però, vive diversamente da come ci eravamo aspettati.

Uscendo dalla nostra casa nel 2070, ci accorgiamo subito che l’inquinamento atmosferico ha raggiunto livelli incredibilmente alti, e per questa ragione vi è tra le persone un malessere generale dovuto proprio alla cattiva qualità dell’aria che si respira.

La disponibilità dell’acqua, in compenso, è vertiginosamente calata, rendendo l’elemento naturale che ha generato la vita, qualcosa di raro e prezioso.

Nonostante ciò, i 7 miliardi di abitanti che vivevano nel nostro pianeta nel 2006, sono diventati quasi il doppio, creando problemi legati sia alla distribuzione delle poche risorse rimaste sulla Terra, sia alla viabilità.

Come se ciò non bastasse, le stagioni come le conoscevamo non esistono più, a causa dei cambiamenti del clima dovuti all’effetto serra, che hanno alterato la flora e la fauna nelle varie zone del mondo. Madre Natura, ovviamente, si ribella a tutto ciò, scatenando devastanti uragani e altre calamità naturali.

Come abbiamo già visto prima, l’acqua potabile scarseggia e molte persone, a causa di ciò, soffrono di problemi renali. Molta gente, usa rasarsi la testa per tenere quest’ultima più pulita.

Il petrolio si è esaurito quasi del tutto e, a causa di ciò, vi sono molte guerre in diversi Stati. Alcuni di essi hanno fatto uso di armi nucleari, provocando la nascita di bambini con gravi malformazioni genetiche nelle generazioni successive.

Pieni di amarezza, torniamo nella nostra epoca, con il solo desiderio di fare qualcosa per cambiare in meglio il futuro.

Ciò che abbiamo appena visto in questa terribile realtà, può sembrare la trama di un film dell’orrore, ma se non stiamo più che attenti, potremmo un giorno trovarci a vivere in un simile mondo.

Già ai nostri giorni troviamo riscontro, seppur in maniera minima, di ciò che è stato ipotizzato precedentemente: le estati sono molto più afose, tanto che alcuni pesci tropicali hanno invaso i nostri mari; in Africa l’acqua scarseggia, mentre il petrolio sta diminuendo molto velocemente.

Noi esseri umani, nel giro di un secolo, abbiamo creato innovazioni scientifiche che hanno profondamente cambiato la nostra vita, ma nello stesso tempo hanno gravemente danneggiato l’equilibrio naturale.

Proprio per questa ragione, i nostri scienziati dovranno cercare nei prossimi anni di trovare dei modi per ridurre l’inquinamento, senza rinunciare, possibilmente, al comfort che siamo riusciti a conquistarci.

Alcuni illustri personaggi nel campo della scienza (come ad esempio Hawking), hanno avanzato l’ipotesi che l’uomo debba colonizzare nuovi pianeti e abbandonare la Terra. A questo punto, una domanda sorge spontanea: è proprio necessario ricorrere a tutto questo? Non sarebbe più conveniente darsi da fare per salvare il nostro pianeta, che è la nostra casa, il luogo in cui abbiamo avuto origine?

Molto già può essere fatto da tutti noi, preferendo all’utilizzo di prodotti che rilasciano agenti inquinanti, quello di prodotti che rispettano la natura (ad esempio, utilizzando la bicicletta al posto dell’automobile, utilizzando il talco al posto di deodoranti che contribuiscono ad allargare il buco dell’ozono ecc).

Tuttavia, occorrono innovazioni che diano risultati evidenti.

Qualche tempo fa mi è capitato di leggere un articolo su H2PIA, il progetto di una città innovativa che utilizza l’idrogeno come fonte principale per la produzione di energia.

Quindi, ho realizzato che per evitare di inquinare l’ambiente, occorre cambiare le proprie abitudini di vita e il miglior punto di partenza, a mio parere, è modificare i centri abitati esistenti per creare città e villaggi modello del tutto eco-compatibili.

In primis, è necessario risolvere il problema principale, che è rappresentato dall’approvvigionamento di energia.

Molte persone, hanno battezzato i futuri anni “era dell’idrogeno”. Effettivamente, questo elemento molto importante nella chimica, è praticamente inesauribile, non rilascia particelle inquinanti e può avere una produttività molto elevata.

Ciononostante, sussiste un problema, ossia il modo in cui quest’ultimo può essere estratto: infatti, seppur esista in maniera illimitata nell’acqua, ancora oggi il 97% dell’idrogeno che si utilizza è ottenuto partendo da petrolio e idrocarburi, e solo il restante 3% viene prodotto tramite l’elettrolisi dell’acqua. La scienza, per trovare una soluzione a ciò, si è molto impegnata, scoprendo che esistono particolari alghe le quali, private dello zolfo, cessano di produrre ossigeno tramite la normale reazione di fotosintesi e iniziano a generare idrogeno. Questo tipo di produzione è effettuata in particolari strutture chiamate “bioreattori”. Se tramite questa tecnologia si riuscisse a creare una considerevole quantità del primo elemento della Tavola Periodica, un problema sarebbe risolto.

A questo punto, avremmo l’idrogeno, ma sarà anche necessario trovare un modo per utilizzarlo al fine di produrre energia.

Per raggiungere quest’ultimo scopo, esistono due tecnologie in particolare, che però hanno ancora delle grosse limitazioni che ne impediscono la diffusione e l’utilizzo: si tratta della fusione nucleare e della pila a combustibile (chiamata anche Fuel Cell).

La seconda tecnologia è forse un po’ meno famosa della prima e consiste nel realizzare una batteria che utilizza idrogeno e ossigeno per produrre elettricità.

Quest’ultima, teoricamente, dovrebbe poter generare un’enorme quantità di energia, in quanto non soggetta al limite di Carnot, secondo cui è impossibile costruire una macchina che, operando in un ciclo, non produca altro effetto che l’estrazione di calore da una sorgente e l’effettuazione di un’equivalente quantità di lavoro. Ciò è possibile grazie al fatto che nella Fuel Cell avvengono semplicemente reazioni elettrochimiche, come nelle pile tradizionali che noi utilizziamo comunemente (e che, ahimè, se non correttamente smaltite, possono essere un’altra fonte di inquinamento). Inoltre, l’unico prodotto di scarto delle celle a combustibile sarebbe semplice acqua.

Un’altra tecnologia che potrebbe aiutare l’uomo del futuro è la fusione nucleare: si tratta della reazione inversa a quella della tutt’ora utilizzata fissione nucleare (che come tutti sappiamo, produce scorie inquinanti e non è esente da problemi che possono causare disastri come quello di Chernobyl del 1986), in cui, anzichè essere divisi, gli atomi vengono fusi, generando così energia (come avviene da miliardi di anni nelle stelle).

A venir fusi, in particolari macchine a forma di ciambella chiamate Tokamak, sono due isotopi dell’idrogeno, il Deuterio e il Trizio, che generano un atomo di Elio e un neutrone.

La fusione nucleare, pur sembrando una tecnologia molto promettente sotto diversi punti di vista, non è ancora in grado di generare una quantità di energia elettrica superiore a quella che viene consumata per innescare la reazione: infatti, si deve riuscire a produrre una temperatura simile a quella che c’è nel sole perchè la fusione avvenga. Inoltre, nonostante il Deuterio sia presente in quantità illimitata, il Trizio è difficilissimo da ottenere: la percentuale presente in acqua di questo elemento è del 10-17%.

Infine, vi è il limite rappresentato dal fatto che attualmente, non si riescono a far durare le reazioni per più di qualche secondo. In un Tokamak, di cui esistono diverse varianti, viene creato il vuoto spinto o ultraspinto, mediante apposite pompe a vuoto. In seguito, viene immessa una piccola quantità di gas, che viene confinato in una sezione toroidale della camera a vuoto e compresso ulteriormente mediante la molteplice azione di vari campi magnetici di grande intensità.
Il gas caldo può subire una ionizzazione e diventare così plasma; tuttavia, il plasma non può toccare le pareti del tokamak.

I due più importanti progetti riguardanti la fusione termonucleare si chiamano ITER e DEMO, e mirano a rendere possibile la produzione di energia pertendo dall’idrogeno. Di conseguenza, sarebbe possibile in un futuro non molto lontano, produrre con i Tokamak l’energia per le città e alimentare le automobili con delle pile a combustibile.

 

Quindi, anche il problema di produrre energia elettrica senza aumentare l’inquinamento, potrebbe essere considerato risolto, ma permarrebbero i disagi legati alla viabilità nelle città.

Anche questi, secondo me, potrebbero essere risolvibili con un po’ di inventiva: infatti, secondo le stime, la popolazione del nostro pianeta aumenterà sensibilmente e la qualtà della vita potrebbe quindi peggiorare. Ormai, secondo alcuni dati statistici, ogni famiglia ha un’automobile e quindi, diventerebbe assai difficile spostarsi per la propria città: il traffico, può essere un’enorme fonte di stress per le persone.

Proprio per questa ragione, le città del futuro, dovrebbero essere pianificate in modo da essere suddivise in aree che raggruppano più edifici con funzioni simili: aree residenziali, aree commerciali e aree industriali…

Si potrebbero, inoltre, creare fitte reti di piste ciclabili coperte da tettoie, in modo da incentivare i cittadini all’utilizzo delle biciclette, oppure di mini-scooter elettrici.

Infine, oltre all’automobile ad idrogeno, è già oggi realizzabile un tipo di mezzo che utilizza semplice aria compressa per funzionare. In Italia, una società ha prodotto il prototipo di questa invenzione, dimostrando che sarebbe già stato possibile realizzarla da anni, ma quest’ultimo, è come “sparito” misteriosamente: moltissime persone ritengono che ciò sia stato causato da qualche interesse speculativo delle grandi multinazionali del petrolio (a cui, naturalmente, può non andare a genio l’idea che si possa fare a meno di spendere ogni anno migliaia di euro in carburante).

Naturalmente, per realizzare automobili ad aria compressa, occorrono dei materiali molto leggeri: gli scienziati, recentemente, hanno scoperto una lega di fibre di carbonio e ceramica che consente di ottenere un materiale leggerissimo, ma allo stesso tempo solido come l’acciaio. Anche in questo caso, gli impieghi di utilizzo sono moltissimi…

Infine, è necessario aumentare il numero dei parchi e delle aree verdi nelle città, per aiutare le persone a combattere lo stress causato da una vita sedentaria.

Come abbiamo visto, dando il giusto valore ai campi della ricerca scientifica realmente utili a migliorare la qualità del nostro modo di vivere, senza inquinare, potremmo continuare ad abitare sulla Terra e garantire alle generazioni future di poter vivere in un pianeta più che abitabile, oltre a poter eventualmente riuscire ad eliminare le disuguaglianze sociali tra le persone che vivono in paesi ricchi di risorse e quelle che abitano nei paesi poveri.

 

Nota: l’articolo che avete appena letto è un tema che ho scritto nel 2007 per un concorso scolastico sulla scienza. Non è un testo scientifico, ma il frutto della fantasia di un ragazzo di 15 anni, unito ad alcuni discorsi all’epoca ritenuti attuali. Ho voluto riproporlo su questo blog perché ritengo che non si possa parlare di tecnologia e soprattutto fare tecnologia ignorando l’ambiente.