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Idrogeno dai batteri rossi dei sedimenti della laguna: parla Tassinato

Idrogeno dai batteri rossi dei sedimenti della laguna di Venezia. Un progetto sperimentale di Veritas che è stato scelto addirittura dall'ESA; l'agenzia spaziale che sta lavorando da tempo per riuscire a trovare l'energia alle astronavi in modo tale che recuperino energia dai loro rifiuti. Ce ne parla Graziano Tassinato, direttore tecnico dello studio.

Siamo in collegamento con Graziano Tassinato; direttore tecnico di un esperimento che partirà il primo marzo. Estrarrà l’idrogeno da dei batteri rossi che si trovano nei sedimenti della laguna di Venezia. È un progetto sperimentale di Veritas che è stato scelto addirittura dall’ESA; l’agenzia spaziale che sta lavorando da tempo per riuscire a trovare l’energia alle astronavi in modo tale che recuperino energia dai loro rifiuti. Una cosa davvero interessantissima; e tutto nasce da Veritas. Grazie di questo collegamento Graziano Tassinato. Vedo che lei è davanti al biogeneratore; quello attraverso il quale si dovrebbe estrarre l’idrogeno. Ci spieghi tutto.

“Buongiorno. Siamo nel cuore del Green Propulsion Laboratory; una piattaforma di ricerca finanziata dal ministero dell’ambiente e gestito dal gruppo Veritas. Ha come obiettivo il provare tecnologie di frontiera per riconvertire la produzione classica del polo di Porto Marghera; in fase di conversione green. Quella della produzione di idrogeno da batteri; è solo una delle nostre tecnologie. Alcune delle quali sono quasi paradossali. Alle mie spalle siamo nel cuore del laboratorio.”

“Qui ci sono dei prototipi di macchine unici al mondo. Stiamo provando tecnologie tipo bruciare i rifiuti usando l’acqua; un controsenso già di per sè. Oppure estrarre l’anidride carbonica dei fumi dell’industria e con questa produrre delle plastiche biodegradabili. Una serie di progetti che abbiamo già finito e che stiamo passando alla fase di industrializzazione. Addirittura stiamo tentando di riprodurre le condizioni di pressione e temperatura della superficie del sole; 5.000 gradi e 500 atmosfere; in un bicchiere d’acqua. Questo per capire se possiamo usare queste condizioni per produrre idrogeno; uno degli elementi più innovativi sul panorama dell’industria green. Non solo a livello italiano. Ma soprattutto aprire dei nuovi scenari per l’industria verde del Veneto; in particolare la conversione di Porto Marghera.”

“Venendo al discorso dell’idrogeno dai batteri rossi. Questa è una storia che parte parecchi anni fa. Allora ero un giovane ricercatore del CNR a Firenze. Avevamo visto che certi batteri che hanno la stessa struttura delle alghe ma hanno una caratteristica particolare. Al posto di produrre ossigeno come la fotosintesi; producono idrogeno. La cosa interessante è che questi batteri sono dei fossili viventi. Sono i primi batteri che sono comparsi sulla superficie della Terra qualche miliardo di anni fa. Dove l’atmosfera era composta da zolfo, anidride carbonica e a sprazzi si intravedeva la luce del sole; che annunciava poi la successiva rivoluzione della fotosintesi.

“Questi batteri poi hanno cominciato a lavorare usando la luce del sole e delle sostanze organiche presenti; e hanno cominciato a produrre idrogeno. E sono tuttora presenti in laguna. Il nostro lavoro non è stato altro che quello di chiedersi se fosse possibile; usando questi fossili che hanno colonizzato il nostro mondo  se riusciamo a trasferire questa energia. Anche a livello delle esplorazioni spaziali”

Questa scoperta è solo vostra o questi batteri sono stati scoperti anche in altre parti del mondo, e ci stanno lavorando sopra anche altri centri di ricerca?

“Questi sono batteri che si trovano quasi in tutte le lagune a livello di fango e sedimenti. Non è una scoperta nostra in esclusiva; ci lavorano un bel po’ di persone. Quello però che noi abbiamo rilevato e proposto all’ESA è stato quello di provare ad intrappolare i batteri in una spugna. In modo tale che non crescano più di tanto. Una spugna che trattenga l’acqua in modo tale che in condizioni di microgravità l’acqua non se ne va a spasso per l’astronave; e facciamo in modo che questi batteri che noi illuminiamo con una luce particolare; riescano a trasformare sostanze organiche in idrogeno. Mettendo insieme queste cose noi abbiamo già iniziato la progettazione di quello che si può chiamare un fotobioreattore. Un dispositivo che ottimizza le condizioni di crescita di questi batteri.”

Questa sperimentazione riguarda soltanto le astronavi o avrà un’applicazione nella vita pratica reale di tutti?

“Quello che va per la maggiore adesso nella ricerca scientifica è il cosiddetto approccio duale. Quando io faccio qualcosa per un settore molto specialistico è opportuno capire quali possano essere le ricadute sugli altri settori. Per cui qui a Fusina noi sperimenteremo la versione con fotobioreattore a batteri rossi per la produzione di idrogeno da acque reflue. Per cui con un impiego assolutamente terrestre. Opportunamente modificato nelle dimensioni, nei rapporti secondo dei modelli di calcolo che verranno poi elaborati; poi ne spediremo uno perchè non abbiamo le strutture per simulare le condizioni spaziali qui a Venezia. Ma il concetto di base e la tecnologia, sarà grosso modo la stessa. Noi lavoreremo come in tutte le nostre applicazioni su un doppio binario. Una tecnologia, tante applicazioni.”

Quindi questa idea dell’hydrogen valley, abbiamo intervistato nei giorni scorsi chi si occupa di questo progetto che vorrebbe trasformare la città metropolitana in una valle in cui si produce e distribuisce idrogeno. Voi rientrate in questo progetto?

“Noi rientriamo dal punto di vista tecnologico. Chiaramente a frontiera dell’idrogeno è localizzata su un punto preciso. Si parla di idrogeno blu o idrogeno verde. L’idrogeno verde è quello che viene prodotto da fonti rinnovabili. Ad esempio la luce del sole, i pannelli solari, producono idrogeno attraverso gli elettrolizzatori. Degli strumenti che scindono la molecola d’acqua e producono idrogeno. Però con un consumo energetico parecchio elevato.

Noi stiamo lavorando sulla frontiera di questo idrogeno verde. Bioidrogeno. Cioè prodotto da rifiuti o attraverso delle biotecnologie come nel caso dei batteri rossi. Dove l’input energetico è molto più basso; l’uso delle fonti molto rinnovabili. E creo la produzione di idrogeno che può essere usato poi sia come combustibile, ma soprattutto per unirlo all’anidride carbonica; che noi separiamo nei fumi dell’industria e ricreare metano. Quindi chiudendo il ciclo dell’anidride carbonica.”

Quindi si consumerebbe poca energia mi sta dicendo?

“Assolutamente si perchè si lavora a pressione e temperatura ambiente. Non abbiamo quindi un input energetico arrivato da energia elettrica. Questo è il vantaggio di produrre una sostanza per via biologica. Rispetto a una produzione di tipo chimico o fisico.”

Al di là di questo comunque i sedimenti in laguna hanno sempre questa quantità di batteri.

“Sisi. Loro stanno benissimo. L’odore di uova marce che ogni tanto ci tocca sentire passando per le barene, sono dei parenti stretti dei batteri rossi.”

Ci sono tutti i fiumi che scaricano sulla laguna; sicuramente ci sono batteri da vendere. Gli step di questa sperimentazione. Quando riusciremo in qualche modo a raccoglierne i frutti?

“Il progetto parte i primi di marzo. Tenga conto che delle 30-35 proposte che sono arrivate a livello europeo, ne hanno scelte quattro. Provi a immaginare. Sono sei mesi in cui siamo stati soggetti dal punto di vista tecnico scientifico da parte dell’agenzia spaziale; ad un’innumerevole serie di valutazioni. Detto questo. Noi abbiamo già un’esperienza molto forte sulla tecnologia di coltura di questi batteri. Li isoliamo dalla laguna. Ma non è che andiamo in laguna a prenderceli quando ci servono. Li replichiamo in laboratorio.

Ne ottimizziamo le performance. Se uso un certo tipo di refluo; quanto idrogeno produco in base a quanta luce gli do. Tutti normali esperimenti che si fanno in un laboratorio di tecnologie microbiche. Mettiamo a punto questa spugna trasparente. Trasparente perchè deve far passare la luce.”

Quello che però non capisco. Lei mi ha detto che non andate a prendervi i batteri rossi quando vi servono; ma bisognerà farlo quando ci sarà bisogno di energia a idrogeno?

“La laguna è quella che ci fornisce i ceppi iniziali. Dopodichè in laboratorio con delle normali prassi di microbiologia, questi batteri vengono riprodotti. Vengono fatti replicare fino a quanto vogliamo. Dipende dalle condizioni che noi riusciamo ad ottenere. E di conseguenza avremo tutti i batteri che ci servono per fare gli esperimenti. Ma comunque la laguna, in questo caso è stata la foresta vergine dalla quale abbiamo estratto questi primi esemplari di batteri rossi.”

E comunque questo ciclo consente per esempio all’astronave di essere autonoma dal punto di vista energetico.

“Se sapessi questa cosa e sapessi che funziona non credo sarei qui a parlare con lei.”

Stavo cercando di capire perchè l’ESA vi ha scelto.

“Io credo l’abbia fatto primo perchè ci ha fatto pelo e contropelo e ha capito che abbiamo il know how giusto per affrontare questo problema. Seconda questione; perchè abbiamo messo insieme tutta una serie di fattori. E cioè la microbiologia e quindi la produzione di bioidrogeno. Molti progetti all’ESA erano la produzione di idrogeno per via fisica. Noi abbiamo deciso di provare con le biotecnologie.”

“Questi batteri sono particolarmente efficienti; producono molto idrogeno in certe condizioni. Soprattutto abbiamo detto: ‘li mettiamo o in una bottiglia che giri nell’acqua, ma li intrappoliamo come cellule vitali. Non andiamo ad estrarre niente. All’interno di questa spugna loro si replicano fino ad un certo punto, ma sono dei catalizzatori biologici che trasforma la sostanza biologica disciolta nell’acqua e la trasforma in idrogeno. Mettendo insieme queste due cose alla fine diamo all’ESA un reattore talmente esclusivo che siamo costretti a produrre parte di questo reattore con una stampante 3D.”

Mi sembra di capire che siamo abbastanza agli albori di questa sperimentazione. Prima di riuscire ad avere l’idrogeno per riuscire ad alimentare le automobili, o altro nella città Metropolitana; bisognerà aspettare un po’.

“Siamo positivi. Come sempre nella ricerca quando si parte con una tecnologia; molte volte si arriva ad individuare molte altre applicazioni. In tanti in questo centro; che sta scommettendo su queste frontiere tecnologiche. Veritas elemento importante in una politica di sostenibilità.”

Le scoperte più importanti sono avvenute per caso; quindi più si ricerca e più si scopre. Grazie davvero e congratulazioni a Veritas, a lei e a tutto il suo staff. Grazie anche per questo suo bellissimo collegamento che ci da l’idea del mondo in cui vivete. Buon lavoro.

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