Valore legale: si o no?

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Luigi Campanella, già Presidente SCI

Si torna a parlare di valore legale del titolo di studio,in particolare della laurea.

Si tratta di un tema che ritorna periodicamente negli anni con schieramenti a favore e contro questo valore.

Cercherò di fare il punto sulle differenti posizioni.

Mantenere il valore legale della laurea significa riconoscere ad ogni laurea conferita da un’università italiana lo stesso valore e quindi la stessa importanza nel mercato degli impieghi pubblici. Le critiche contestano l’uguale peso che così viene dato ad atenei che pure hanno valore diverso rispetto alla formazione impartita. Cadrebbe anche l’incentivazione a migliorare il proprio livello didattico cercando di arruolare docenti sempre più qualificati,preparati ed accreditati. Tali critiche sono addirittura arrivate ad ipotizzare un ranking quantitativo delle università stabilito da un ente terzo e che dovrebbe potere incidere sulla valutazione del voto di laurea conseguito.

D’altra parte chi è a favore del valore legale invoca a giustificazioni che una perdita del valore legale del titolo affosserebbe le università più povere, così discriminando in base al censo gli studenti in grado di iscriversi a quelle più qualificate e care rispetto agli studenti non in grado di farlo per mancanza di risorse. Conseguentemente anche l’autofinanziamento con le tasse di iscrizione sarebbe a danno delle università più povere. Ciò risulta ancora più grave in un Paese come il nostro dove il finanziamento statale è pesantemente sottodimensionato. C’è poi l’aspetto del rapporto pubblico/privato: togliere valore al titolo può risultare in un ridimensionamento dell’università pubblica rispetto alla privata.

Volendo commentare la situazione non si può fare a meno di osservare che togliere il valore legale al titolo può in molti casi spostare il problema in avanti; in molti Paesi Europei,ed in parte anche in Italia, molte professioni (medico, dentista, ingegnere, architetto), pure in assenza del valore legale del titolo, possono essere esercitate solo in presenza di garanzie fornite da altre sedi di valutazione e di percorsi formativi accreditati. Il problema può forse trovare una mediazione con l’applicazione di criteri di valutazione del laureato, oltre che con la qualità della sua formazione, criteri che hanno a volte dimostrato di ribaltare credenze comuni: ad esempio la classifica delle scuole superiori formulata dalla Fondazione Agnelli per le grandi città favorisce le scuole di periferia rispetto a quelle dei quartieri più ricchi e blasonati.

Il POLIMI all’esame di elettrochimica.

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Claudio Della Volpe

Della reazione di Volta e delle arance o dei limoni usati come batterie (in inglese orange e lemon batteries) abbiamo parlato più volte, si tratta di un argomento affascinante e che attira l’attenzione; l’ultima volta abbiamo segnalato anche una bufala riguardante la possibilità di accendere il fuoco con un’arancia.Stavolta siamo costretti a tornare sulla questione per un piccolo errore nientepocodimenochè del Politecnico di Milano, POLIMI, (nella persona del collega Francesco Grimaccia associato di elettrotecnica) che nel meritevole proposito di divulgare la scienza con una iniziativa definita #IlPOLIMIrisponde (su Youtube) riportata da ANSA, racconta (in data 7 novembre, anniversario dell presentazione di Volta a Napoleone) di come con un’arancia e una coppia di elettrodi metallici (e meglio con un paio almeno messi in serie) si possa accendere un LED.

La cosa come sappiamo è vera, a patto che il LED sia rosso, cioè a più basso voltaggio; un led bianco sarebbe difficile da accendere con sole due arance; ma vedremo dopo. Tuttavia il collega Grimaccia incorre in un banale errore di elettrochimica che vale la pena di correggere, visto che quel filmato l’avranno visto in alcune centinaia e grazie a questo commento lo vedranno in altre centinaia.

Dopo una introduzione storica l’autore scrive quale è il principio del processo ed indica la seguente reazione:Dunque secondo Grimaccia nella reazione di Volta lo zinco metallico  si ossida e lo ione rame si riduce. E’ da dire che nella successiva descrizione la cosa rimane non spiegata poichè si analizza solo il passaggio da un elettrodo all’altro fuori dall’arancia.

Ora questa interpretazione della reazione di Volta non è corretta per la semplice ragione che ioni rame nell’arancia e nella soluzione acidula di Volta non ce ne sono e non ce n’erano; si tratta invece di una reazione che potrebbe avere dal lato della riduzione ossia del rame (che funziona qui come semplice catalizzatore) o la riduzione degli ioni H+ oppure quella dell’ossigeno molecolare, che pure sarebbe più utile; per vari motivi, fra cui la concentrazione, la soluzione “acidula” di Volta e quella naturale dell’arancia o del limone (acidule per acido citrico) vedranno come interpretazione giusta la prima:(qua c’è un errore di stampa in quanto il potenziale di riduzione dello Zinco è -0.76) come scritto ed analizzato in questo articolo divulgativo:

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed078p516

Observations on Lemon Cells di Jerry Goodisman J. Chem. Educ., 2001, 78 (4), p 516 DOI: 10.1021/ed078p516

Come si vede è chiaro che ci vogliano almeno un paio di arance (e rispettivi elettrodi) collegate in serie ed usate come soluzione elettrolitica per il LED rosso che lavora a 1.5-2 V, ma per un LED bianco che lavora a circa 3V ci vorranno quattro o cinque frutti (motivo banale: il rosso è la radiazione a più elevata lunghezza d’onda e dunque più bassa energia delle altre e i LED, ma ne parleremo un’altra volta, sono nient’altro che delle giunzioni p-n usate alla rovescia rispetto alle celle fotovoltaiche: il LED trasforma energia elettrica in luce e la FV la luce in energia elettrica, ma potete usare un LED come FV e viceversa anche se con poca sostanza; ed infine una giunzione p-n è l’equivalente moderno sui semiconduttori dei metalli in contatto che furono alla base dell’esperimento di Volta).La reazione scritta dal collega Grimaccia, e che non vale in questo caso, invece diventerà la base di un’altra importantissima batteria, quella di Daniell, dove però lo ione rame viene aggiunto esplicitamente;Dunque l’errore consiste nell’aver usato le reazioni di Daniell al posto di quelle di Volta. Per fare una pila di Volta va bene al posto del rame anche un elettrodo di grafite o di qualunque altro metallo a potenziale di riduzione adeguato e come il rame dunque di fatto inerte nella situazione in questione.

Si può perfino NON usare una soluzione acidula e le cose funzionano lo stesso ragionevolmente per introduzione dell’effetto dell’ossigeno gassoso che è pur solubile per 9mg/litro in acqua; a quel punto si avrebbe una batteria Zinco-aria e manco lo ione idrogeno servirebbe più. A questo punto si introdurrebbe una tematica che è quella della sovratensione di reazione dei vari reagenti ione idrogeno o ossigeno su elettrodi metallici che in realtà non partecipano alla reazione; si arriva ad un altro celeberrimo tema che è quello dei meccanismi cinetici dell’elettrochimica, un argomento che la chimica generale sfiora solamente, ma molto importante in pratica.

Tutte queste cose Volta non poteva saperle, ma noi suoi eredi dopo 200 anni dovremmo scriverle chiaramente.

Ovviamente al collega Grimaccia va il beneficio di inventario; né si può pretendere da un ingegnere elettrotecnico (che si occupa di correnti alternate in genere) la stessa conoscenza di un elettrochimico su questi fenomeni. Sia all’ANSA che al Polimi il consiglio è lo stesso; per parlare di Chimica rivolgetevi ad un Chimico (in fondo a pochi chilometri da voi c’è la sede del Dipartimento dove lavorarono Bianchi, Mussini e Trasatti senior, che hanno fondato l’elettrochimica italiana).

E’ pur vero che la Chimica serve a tutti, ma non per questo tutti la conoscono in dettaglio.

Da consultare anche:

http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/energia/2018/11/16/cosi-le-arance-accendono-la-luce-video_b46c8e68-3da1-4e17-b055-5b8772f333ff.html

https://www.youtube.com/watch?time_continue=146&v=x8PV-0vRMbE

https://www.scientificamerican.com/article/generate-electricity-with-a-lemon-battery/

La transizione energetica: come la vedono gli scienziati

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Vincenzo Balzani, professore emerito UniBo

Il cambiamento

In due recenti articoli pubblicati su La Chimica e l’Industria on line [1,2] ho provato a spiegare perché per salvare il nostro pianeta, l’unico luogo dove possiamo vivere, dovremo portare a termine tre transizioni: dai combustibili fossili alle energie rinnovabili, dall’economia lineare all’economia circolare e dal consumismo alla sobrietà.

Transizione vuol dire cambiamento e l’esperienza dimostra che le persone non amano cambiare. Se ne era già accorto molto tempo fa Niccolò Macchiavelli che, secondo alcune fonti, pare abbia scritto: Non c’è niente di più difficile da prendere in mano, più pericoloso da condurre, o più incerto nel suo successo che prendere la guida di un cambiamento. Perché il riformatore ha nemici in tutti coloro che traggono profitto dal vecchio ordine e ha solo tiepidi difensori in tutti coloro che trarrebbero profitto dal nuovo ordine; questa tiepidezza deriva in parte dalla paura dei loro avversari e in parte dall’incredulità dell’uomo, che non crede veramente in qualcosa di nuovo fino a quando non ne ha avuto l’esperienza effettiva”.

Quindi, portare avanti tre transizioni, in parte interconnesse, per salvare il pianeta non sarà affatto facile. Sappiamo però che questa è l’unica via che possiamo percorrere per giungere alla sostenibilità ecologica, che a sua volta è la base per raggiungere la sostenibilità sociale. Ciascuno di noi, nella situazione in cui si trova e con l’attività che svolge deve assumersi la sua parte di responsabilità. Questa vale particolarmente per gli scienziati, dai quali la pubblica opinione si aspetta prese di posizione chiare e ben documentate, per gli educatori che operano nelle scuole di ogni ordine e grado e per i mezzi di comunicazione che hanno il compito di diffondere le conoscenze e mettere a confronto in modo costruttivo proposte e opinioni affinché quelle più giuste possano affermarsi.

Difficoltà intrinseche

Affinché una transizione avvenga nel modo corretto, deve essere guidata. Bisogna partire da un quadro chiaro e completo della situazione in cui ci si trova e fare previsioni, formulare scenari e preparate roadmap per raggiungere l’obiettivo in un tempo ragionevole. Guidare la transizione energetica è un’impresa molto difficile perché la realtà è in continua evoluzione: aumenta il numero di abitanti del pianeta; aumentano le esigenze energetiche di miliardi di persone; in molte nazioni la situazione politica è confusa e i suoi esiti sono difficilmente prevedibili; le decisioni politiche sono influenzate da fattori economici e pressioni sociali, spesso in contraddizione; il prezzo del petrolio, con cui le energie rinnovabili devono competere, ha variazioni spesso irrazionali; infine, è sempre più evidente che le risorse del pianeta sono limitate, per cui i progressi nella transizione energetica sono forzatamente collegati a quelli della transizione dall’economia lineare all’economia circolare.

Gli scenari, inevitabilmente basati su estrapolazioni, devono quindi essere frequentemente aggiornati e, in ogni caso, vanno sempre considerati con cautela. Ciò nonostante, è importante cercare di prevedere cosa ci può riservare il futuro e ancor più capire l’impatto che avranno nei prossimi decenni le scelte che siamo chiamati a fare oggi. La domanda urgente a cui è necessario rispondere, se vogliamo custodire il pianeta, è: possiamo limitare le emissioni di CO2 in modo da mantenere l’aumento di temperatura al 2050 sotto i 2°C o, meglio, sotto 1,5 °C? [3, 4]. Su tempi lunghi, poi, la domanda che aspetta risposta diventa: è fattibile e sostenibile un mondo che funzioni solo con le energie rinnovabili?

Quasi tutte le agenzie internazionali hanno centri di studio sulla transizione energetica [5]. A volte le previsioni di queste agenzie sono condizionate dalla potente lobby del petrolio, come nel caso della IEA. Gli scenari che alcune di queste agenzie presentano per il futuro hanno come compito principale quello di suggerire al mondo economico e finanziario come comportarsi per mantenere profitti nell’ottica di una lenta transizione dai fossili alle rinnovabili, senza preoccuparsi dei tempi indicati dagli scienziati. I centri di ricerca scientifici, invece, cercano di analizzare la situazione e di suggerire cosa bisogna fare in concreto, incominciando da oggi, per portare a termine la transizione entro il 2050.

Il piano WWS proposto da M.Z. Jacobson e collaboratori

Negli ultimi anni sono stati riportati studi dettagliati da parte di molti gruppi di ricerca secondo i quali si possono sostituire completamente, entro il 2050, i combustibili fossili con le energie rinnovabili. Alcuni di questi piani sono stati criticati (si veda, ad esempio, [6]), ma la fattibilità della transizione energetica che prevede solo l’uso di energia elettrica generata dalle rinnovabili nel 2050, senza energia nucleare, è stata recentemente ribadita da una rassegna esaustiva della ricca letteratura scientifica sull’argomento [7].

Lo studio più dettagliato [8] è quello di M.Z. Jacobson della Stanford University che, con 26 co-autori, presenta roadmap di transizione per 139 paesi del mondo molto più spinte di quelle previste dagli accordi di Parigi. Gli autori sottolineano che le roadmap da loro illustrate non sono previsioni di quello che potrebbe accadere da oggi al 2050, ma proposte che, se attuate, risolveranno concretamente i problemi del cambiamento climatico, dell’inquinamento e della sicurezza energetica.

Il piano di Jacobson e collaboratori è denominato WWS (wind, water, sunlight) in quanto è basato unicamente sull’utilizzo di vento, acqua e sole come sorgenti primarie nel 2050. Sono esclusi il gas e il nucleare (proposti da altri autori come «energie-ponte»), e anche i biocombustibili, le biomasse e le tecnologie per la catturare ed immagazzinare la CO2. Il piano WWS prevede che i consumi energetici di tutti i settori dell’attività umana siano soddisfatti esclusivamente con elettricità fornita dalle energie rinnovabili e distribuita tramite reti, con l’impiego di accumulatori e idrogeno elettrolitico (celle a combustibile) per i trasporti, anche aerei e marittimi.

Secondo il piano WWS, la potenza che sarebbe necessaria nel 2050 se usassimo l’attuale sistema energetico, basato prevalentemente sui combustibili fossili (20.604 TW), sarà ridotta del 42%, per tre motivi: 1) la conversione dell’energia elettrica in lavoro è più efficiente del 23% rispetto all’uso di combustibili fossili; 2) WWS non ha le perdite di efficienza (valutate al 12,6%) legate all’estrazione, al trasporto e alla raffinazione delle fonti fossili; 3) in un sistema tutto elettrico si può contare su un aumento dell’efficienza energetica (6,9%). Il piano, illustrato nella Figura 1, prevede l’80% della conversione entro il 2030 e il 100% nel 2050.

Figura 1. Schema della transizione energetica secondo Jacobson e altri [8]. Per una descrizione dettagliata, si veda il testo e il lavoro originale.

Gli 11.840 TW di potenza elettrica richiesta nel 2050 per le 139 nazioni prese in considerazione saranno forniti principalmente da impianti fotovoltaici di varie dimensioni (48%), eolico onshore e offshore (37%) e per il 9,7% da impianti solari a concentrazione (Concentrating Solar Power, CSP) [8]. Sarà necessario installare fra l’altro 1.840.000.000 impianti fotovoltaici da 5 kW che saranno collocati sui tetti delle abitazioni, sulle tettoie dei parcheggi e sulle autostrade e 1.580.000 impianti eolici onshore da 5 MW, distesi sullo 0,9% del territorio che rimarrà usabile per l’agricoltura. Le tecnologie necessarie per sostituire nell’uso finale i combustibili fossili con energia elettrica sono già in gran parte disponibili in commercio, mentre altre (ad esempio, navi e aerei elettrici) sono in via di sviluppo e si prevede che saranno di uso comune fra una ventina d’anni.

La realizzazione del piano WWS diminuirà le emissioni di CO2, evitando che si superino 1,5 °C di riscaldamento globale nel 2050. Darà a ogni nazione la possibilità di produrre l’energia che consuma e faciliterà l’accesso all’energia per tutti; eviterà anche la morte prematura di circa 3,5 milioni persone causata dall’inquinamento e permetterà un risparmio medio di 5.800 dollari per persona all’anno sulle spese dovute da inquinamento e cambiamento climatico. Creerà circa 25 milioni di posti di lavoro permanenti nelle costruzioni e 27 milioni di posti permanenti per la manutenzione del sistema, per un totale di circa 52 milioni, a fronte di circa 28 milioni di posti persi nelle attività dei combustibili fossili e dell’energia nucleare.

Il piano WWS è estremamente dettagliato [8]. Esamina, paese per paese, i dati disponibili sui consumi energetici attuali e stima la domanda di potenza che ci sarà nel 2050 in ciascun paese prima e dopo l’elettrificazione di tutti i settori energetici. Poi analizza per ciascun paese la disponibilità di risorse rinnovabili per generare elettricità e propone una roadmap basata sul mix energetico rinnovabile più adatto per ciascun paese, tenendo conto della disponibilità di suolo, tetti, vento, acqua e situazioni particolari. Un simile, dettagliatissimo piano è stato poi formulato anche per 53 città del Nord America [9].

Per l’Italia, l’analisi dettagliata dello studio si può riassumere con i seguenti dati riferiti al 2050 [8]:

– la potenza di 240,8 GW per uso finale prevista sulla base del sistema energetico attuale si ridurrà a 134,9 GW in seguito all’elettrificazione;

– la potenza sarà generata dalle varie fonti rinnovabili in base a queste percentuali:

fotovoltaico nelle sue varie applicazioni 56,7%; eolico onshore e offshore 26,3%; CSP 11,3%; idroelettrico 4,9%; geotermico 0.6%

– il fotovoltaico residenziale genererà il 16,4% della potenza totale, utilizzando il 67% dei 737 km2 di tetti disponibili;

– dal punto di vista economico, si avrà un risparmio di 382 $/persona/anno sul costo dell’elettricità e un risparmio sui costi dei danni causati da inquinamento e cambiamento climatico per una media di 7.700 $/persona/anno;

– si eviterà la morte prematura per inquinamento, in media, di circa 20.000 persone all’anno;

– verranno perduti circa 160.000 posti di lavoro nei settori dei combustibili fossili, ma si creeranno circa 300.000 nuovi posti di lavoro permanenti per attività di costruzione e 350.000 per attività di gestione delle energie rinnovabili con un saldo positivo di circa 500.000 posti.

Lo studio conclude notando che la transizione, pur essendo tecnicamente ed economicamente fattibile, incontrerà molti ostacoli di tipo sociale e politico: c’è quindi un grande bisogno di informare le persone su quello che è possibile fare e sollecitarle a portare avanti la transizione nelle loro case e nella loro vita di ogni giorno. In Italia, purtroppo, la Strategia Energetica Nazionale punta fortemente sul gas e sui biocombustibili e il tentativo di informare sulla necessità della transizione energetica solo eccezionalmente arriva al grande pubblico [10]

  1. 1. La Chimica e l’Industria – ISSN 2532-182X – 2018, 5(7), ottobre
  2. La Chimica e l’Industria – ISSN 2532-182X – 2018, 5(8), novembre
  3. http://unfccc.int/resource/docs/2015/Cop21/eng/l09r01.pdf
  4. http://report.ipcc.ch/sr15/pdf/sr15_spm_final.pdf
  5. http://www.iea.org/weo/

https://about.bnef.com/new-energy-outlook/

http://www.iiasa.ac.at/web/home/research/twi/TWI2050.html

http://exponentialroadmap.futureearth.org

http://www.irena.org/publications/2018/Apr/Global-Energy-Transition-A-Roadmap-to-2050.

  1. B. Heard et al., Renew Sustainable Energy Rev, 2017, 76, 1122 DOI:10.1016/j.rser.2017.03.114
  2. T. W. Brown et al., Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, 92, 834; 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032118303307
  3. M.Z. Jacobson et al., Joule, 2017, 1 ,108-21, con 186 pagine di informazioni supplementari

http://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2017.07.005

  1. M.Z. Jacobson et al., Sustainable Cities and Society, 2018, 42, 22 https://doi.org/10.1016/j.scs.2018.06.031
  2. https://ilblogdellasci.wordpress.com/2018/08/15/ascoltare-la-scienza-lincidente-di-bologna-e-la- transizione-energetica/

6 anni di blog.

In evidenza

La redazione.

6 anni di blog.

Oggi 14 novembre 2018 questo blog compie 6 anni; abbiamo pubblicato poco meno di 1000 articoli (985), 3 alla settimana in media con poco meno di un milione di contatti totali (per la cronaca sono 970.000).

Il numero di contatti al giorno è cresciuto parecchio arrivando a superare negli ultimi tempi i 1000 al giorno. Ma siamo particolarmente fieri dei quasi 500 iscritti, che ricevono notizia dei post automaticamente; si tratta in buona parte di non iscritti alla SCI, dunque che hanno scelto di seguirci autonomamente.

Poco più di 2500 interventi, circa 3 per ogni articolo.

Qualche curiosità; l’articolo più gettonato in assoluto?

Quello sulla Chimica alle elementari, della sempreverde Silvana Saiello che ha raggiunto quasi 20.000 contatti da quando (2013) è stato pubblicato e continua a ricevere una crescente attenzione; nello scorso mese di ottobre ha avuto da solo oltre 1200 lettori. Pensate un po’. Un classico della divulgazione.

Il più letto in un giorno è stato invece un articolo di Gianfranco Scorrano, gennaio 2014 una critica feroce di alcuni metodi concorsuali all’Università, oltre 2500 contatti in 24 ore , La cattedra e…. la sedia.

Non dimentichiamo però anche le serie sulla merceologia, sulla depurazione, sulla storia della scienza al femminile, le riflessioni etiche, quelle sulla contemporaneità, sulle nuove scoperte, sull’energia rinnovabile e l’economia circolare, il cuore del blog. E non dimentichiamo che ci siamo schierati, sul clima, sull’energia, sui diritti delle donne, sull’uso della Chimica; abbiamo scelto, preso posizione; non possiamo più tacere.

Tanto lavoro per la nostra piccola redazione che, seppure ha cambiato un po’ composizione nel tempo, rimane una redazione di una decina di persone.

Certo abbiamo ricevuto nel tempo anche i contributi di tanti colleghi che più o meno regolarmente ci mandano qualche testo e che ringraziamo; all’inizio speravamo di riuscire a catalizzare maggiori contributi, ma siamo contenti comunque. Non pretendiamo un Primo Levi, ma continuiamo ad insistere su una partecipazione discreta ma continua; se dei 3500 soci della SCI, che sono, dopo tutto, meno del 5% dei chimici italiani, il 10% scrivesse un articolo all’anno avremmo un post al giorno.

C’è stata una crisi di crescita quando abbiamo cambiato nome nel gennaio 2017; il blog della SCI è diventato “La Chimica e la Società” (richiamando il titolo della rivista storica della SCI); questo cambio ha corrisposto ad un notevole incremento dei lettori, che sono quasi raddoppiati .Negli ultimi mesi un ulteriore crescita catalizzata sia dagli agguerriti testi di Vincenzo Balzani sull’impegno dello scienziato, che anche dal lancio su Facebook aperto a tutti i lettori.

Siamo ancora lontani dal fare un giornale online di chimica, una piazza aperta a tutti i chimici italiani, uno strumento per fare opinione, ma col nostro sottotitolo attuale siamo una testimonianza del fatto che la Chimica è la scienza fondamentale per la nostra società e cerchiamo di stare sul pezzo, seguire i fatti importanti in cui la Chimica conta e sui quali occorre schierarsi.

Homo sapiens è stato un chimico fin dall’epoca di Blombos 101.000 anni fa, quando faceva pigmenti per dipingersi il corpo; poi ha iniziato a dipingere gli animali attorno a lui e tante, tante mani sulle pareti delle caverne.

La più antica testimonianza di pitture rupestri, Lubang Jeirji-Saleh, Borneo 40.000 anni fa (Nature nov. 2018 Palaeolithic cave art in Borneo)

Oggi, nell’Antropocene dovrebbe calmarsi un po’ dato che ha “dipinto”, ha messo le sue mani su tutto il pianeta, con una impronta non particolarmente positiva per il resto della biosfera, e che si sta rivelando un boomerang, capace di danneggiare la stessa Umanità.

Siamo qua per dare un piccolo contributo in questo senso: prendere coscienza della potenza insita nelle nostre mani, nei nostri cervelli, nell’azione comune; e della necessità di sottomettere al controllo della ragione e dell’amore la nostra intelligenza. Dunque chimica del riciclo, chimica sostenibile e rinnovabile ma soprattutto chimica dell’amore, usata con amore della Natura e per amore dell’Umanità; dopo tutto siamo solo una minuscola specie di primati saccenti, che infilano mani dappertutto, in una piccola arancia blù, un minuscolo pianeta, alla periferia di una Galassia lontana lontana.

Buona lettura.

Più aromatico di così…..

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Rinaldo Cervellati

Evidenza sperimentale di doppia aromaticità in una molecola stabile: il dicatione esa(fenilselenil)benzene presenta aromaticità σ e π concentriche.

La scoperta, dovuta a un team di ricercatori giapponesi guidati dal prof. Masaichi Saito (S. Furukawa et al., Double aromaticity arising from σ- and π-rings, Commun. Chem. 2018, DOI: 10.1038/s42004-018-0057-4) è stata riportata da Sam Lemonick su Chemistry & Engineering newsletter on-line l’11 ottobre scorso. Vediamo di capire di cosa si tratta.

Dalla scoperta del benzene, i composti aromatici, che hanno struttura e proprietà simili a quelle del benzene, hanno svolto un importante ruolo in molti campi della chimica. Qualsiasi studente che ha seguito un corso di chimica organica sa che il carattere aromatico deriva da orbitali-π delocalizzati, completamente “occupati” da sei elettroni, come si osserva appunto nel benzene (figura 1).

Fig. 1 Aromaticità “classica” π

Ma come capita per molti concetti insegnati in un primo corso di chimica organica, la realtà è più complessa. I chimici hanno attivamente discusso ed esteso il concetto di aromaticità.

Attualmente, l’aromaticità σ- e δ- derivante da (4n + 2) elettroni σ e δ rispettivamente, sono state previste da calcoli teorici e studi sperimentali (figura 2).

Fig. 2 Aromaticità- σ

La successiva logica domanda è se diversi tipi di aromaticità possano coesistere in una singola molecola. Poiché la previsione teorica su una misteriosa molecola ipotetica che possedeva aromaticità doppia σ- e π- fu riportata da Schleyer et al. nel 1979 (J. Chandrasekhar et al., Double aromaticity: aromaticity in orthogonal planes.The 3,5-dehydropenyl cation., Tetrahedron Lett., 1979, 20, 3707-3010), la ricerca sperimentale di composti aromatici stabili σ- e π- è proseguita negli anni con pazienza.

Ispirato da un precedente lavoro di Martin (D.J. Sagl, J.C. Martin, The Stable Singlet Ground State Dication of Hexaiodobenzene: Possibly a σ-Delocalized Dication, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5827-5833), Saito e collaboratori hanno autonomamente progettato un dicatione esaselenilbenzenico come potenziale composto a doppia aromaticità σ- e π-.

Prof. Masaichi Saito

Il razionale per tale scelta si è basato sulle seguenti considerazioni: 1) la sua π-aromaticità è giustificata dalla presenza di un anello benzenico, 2) gli orbitali σ delocalizzati ciclici sono possibili a causa delle interazioni tra coppie solitarie sugli atomi di selenio, e 3) i composti di selenio sono facilmente ossidati.

In effetti, i calcoli precedentemente effettuati dal gruppo sul composto modello, [C6(SeH)6]2+, predicono il suo carattere aromatico doppio σ- e π (M. Hatanaka et al., σ-Aromaticity in Hexa-Group 16 Atom-Substituted Benzene Dications: A Theoretical Study., J. Org. Chem., 2014, 79, 2640-6). Il gruppo di ricerca è quindi riuscito a sintetizzare e caratterizzare completamente il dicatione dell’esa(selenilfenil)benzene (figura 3) e a delucidare il suo carattere aromatico doppio σ- e π.

Fig. 3 Il catione esa(selenilfenil)benzene (Ph = fenil)

Il carattere aromatico doppio σ- e π del dicatione, ottenuto dall’ossidazione del precursore neutro (M. Saito, Y. Kanatomi, Reinvestigation on the synthesis of hexakis(phenylseleno)benzene., J. Sulphur Chem., 2009, 30, 469-476), è stato chiarito in base ai criteri di aromaticità.

La struttura molecolare determinata dall’analisi di diffrazione a raggi X ha rivelato un’alterazione trascurabile dei legami C-C nell’anello centrale a sei membri, indicando che esso mantiene la sua aromaticità originaria. I legami selenio-selenio e selenio-carbonio (sull’anello benzenico centrale) sono quasi identici, caratteristica dei composti aromatici. Anche le proprietà magnetiche del dicatione supportano il suo carattere doppio-aromatico (figura 4).

Fig.4 Doppia aromaticità nell’esa(selenilfenil)benzene (E = −SePh) dicatione

Il gruppo ha dimostrato che il dicatione possiede un carattere aromatico doppio σ- e π- derivante da orbitali delocalizzati ciclici σ- e π-simmetrici, formalmente occupati da dieci e sei elettroni, rispettivamente. L’aromaticità segue quindi la regola di Hückel 4n+2 (n = 1, 2, …), indipendentemente dalla simmetria orbitale σ- o π-.

Saito e collaboratori affermano che i loro risultati ampliano il concetto di aromaticità e possono rappresentare un passo avanti nella scienza dei materiali, considerando che dovrebbero favorire lo sviluppo della prossima generazione di sistemi π-aromatici.

Alexander I. Boldyrev, un chimico teorico della Utah State University, che ha predetto molecole aromatiche doppie contenenti boro, dice che Saito ha effettivamente scoperto un vero esempio di aromaticità π e σ e afferma che il fatto più importante è la stabilità del composto. Boldyrev ritiene che la molecola potrebbe aiutare i chimici a capire il legame, la struttura e la stabilità in altre molecole, specialmente inorganiche.

Scienziate che avrebbero potuto aspirare al Premio Nobel: Marthe Louise Vogt (1903-2003)

In evidenza

Rinaldo Cervellati

Marthe Louise Vogt, neurofisiologo e chimico, è considerata una fra i principali scienziati nelle neuroscienze, particolarmente nel campo dei neurotrasmettitori.

Marthe Louise nacque l’8 settembre 1903 a Berlino, da Cecile Mugnier Vogt, francese e Oscar Vogt, di origine tedesco-danese, discendente da una famiglia di lunga tradizione comprendente religiosi luterani, capitani di marina e perfino un pirata. Marthe ebbe una sorella minore, Marguerite, che divenne genetista.

Cecile e Oskar Vogt erano i principali neuroanatomisti del loro tempo, dal 1898 al 1937 lavorarono insieme a Berlino sull’anatomia, la fisiologia e la patologia del cervello. Essi hanno descritto la sindrome di Vogt-Vogt[1] . A Oskar Vogt fu chiesto di eseguire un esame post-mortem sul cervello di Lenin. Egli trovò cellule piramidali corticali insolitamente grandi, suggerendo che potevano essere indicazione di una funzione mentale superiore.

Marthe crebbe quindi in una famiglia di talento dove la curiosità intellettuale era la grande forza trainante. Da bambina accompagnava il padre in spedizioni per raccogliere insetti, che erano usati come materiale per studi sulla variabilità genetica.

Anche se il padre è stato un attivo socialista, sembra che la giovane Marthe abbia avuto scarso interesse per la politica: nonostante la prima guerra mondiale, la sua prospettiva era internazionale, probabilmente un riflesso delle origini cosmopolite dei genitori. Marthe parlava correntemente francese, inglese e tedesco.

Dal 1909 al 1922 Marthe Vogt frequentò l’Auguste Viktoria-Schule di Berlino-Charlottenburg, finendo con l’Abitur, qualifica di ingresso per qualsiasi università tedesca.

Marthe Louise Vogt da giovane

Dal 1922 al 1927 intraprese contemporaneamente gli studi di chimica e medicina all’Università di Berlino. Agli studenti era infatti permesso di organizzare liberamente i loro studi e orari e Martha fu in grado di frequentare molti corsi e lezioni oltre a quelli stabiliti dai singoli curricula delle due facoltà. Furono in particolare le lezioni di W. Schlenk[2] e F. A. Paneth[3] che la stimolarono a ciò che avrebbe voluto fare in futuro: applicare le conoscenze chimiche ai problemi medico-neurologici.

Marthe Vogt ottenne il diploma universitario in medicina nel 1927 e passò l’anno successivo di pratica medica per metà lavorando in ospedale e per metà nel laboratorio del padre su un progetto neuro-anatomico che fu oggetto del suo dottorato medico ottenuto l’anno successivo, il 9 maggio 1928. I successivi due anni furono spesi da Marthe al Kaiser-Wilhelm-Institut für Biochemie sotto la guida di C. Neuberg[4], per completare la formazione in chimica organica e produrre una tesi sul metabolismo dei carboidrati. Discusse la tesi e ottenne il dottorato in chimica il 27 settembre 1929. Dalla tesi ricavò due articoli pubblicati in tedesco su Biochemische Zeitschrift nel 1929.

Nel 1929, Vogt iniziò a lavorare su farmacologia e endocrinologia presso l’Istituto di Farmacologia a Berlino, diretto da Paul Trendelenburg[5] dove strinse amicizia con diversi colleghi, in particolare con il figlio di Paul, Ullrich, che rimase suo amico per tutta la vita. Qui Vogt imparò a conoscere l’endocrinologia e utilizzò tecniche chimiche nell’analisi farmacologica. All’inizio degli anni ’30, si era affermata come una delle principali farmacologhe tedesche e nel 1931, a soli 28 anni, fu nominata responsabile della divisione chimica del Kaiser Wilhelm Institut für Hirnforschung (“Scienza del Cervello”). All’Istituto intraprese studi elettrofisiologici sul cervello e indagò gli effetti di vari farmaci sul sistema nervoso centrale. Annota che all’inizio l’atmosfera lavorativa all’istituto era eccellente, ma col passare del tempo divenne sempre più opprimente a causa del clima politico, tanto da indurla a cercare opportunità all’estero. Effettivamente Vogt non aveva creduto che Hitler e il partito nazista sarebbero saliti al potere, ma dovette rendersi conto di aver sbagliato valutazione, fu per questo che si mise a cercare lavoro fuori dalla Germania.

Fortunatamente, il futuro Premio Nobel Sir Henry Dale[6] le aveva offerto un posto nel suo laboratorio a Londra se avesse ottenuto un supporto finanziario. Vogt conseguì una borsa di studio Rockefeller Travelling per un anno e lasciò la Germania per Londra il 1 aprile 1935. Chissà se in quel momento Marthe Vogt realizzò che forse non avrebbe mai più lavorato in Germania.

Vogt trascorse la prima metà della borsa Rockefeller nel laboratorio di Sir Henry Dale a Hampstead in collaborazione con Wilhelm Feldberg (1900-1993) sul rilascio di acetilcolina dai nervi motòri. Deve essere stato un momento emozionante perché l’idea della trasmissione chimica degli impulsi nervosi era relativamente nuova e questa scoperta era un’ulteriore prova della supposizione. Il lavoro fu pubblicato nel Journal of Physiology (H.H.Dale, W. Feldberg, M. Vogt, Release of Acetylcholine at Voluntary Motor Nerve Endings., J. Physiol., 1936, 86, 353-380.), lo stesso anno in cui a Dale fu conferito il premio Nobel. Dale in particolare menzionò il lavoro con Feldberg e Vogt nella sua Nobel lecture e suggerì cautamente che la trasmissione chimica che si trova in periferia potrebbe essere alla base della connettività interneuronale nel cervello.

Non possiamo sapere se questo suggerimento abbia influenzato Vogt, certamente questa fu l’area in cui fece le sue scoperte più importanti, usando metodi chimici per misurare le sostanze neuro trasmittenti. Si pensi a quanto dovesse essere difficile misurare l’acetilcolina rilasciata dalla stimolazione dei nervi motòri. La produzione è molto piccola, in particolare in relazione alla massa muscolare e a quei tempi la sostanza trasmittente poteva essere rilevata solo da un noioso biosaggio.

Vogt trascorse la seconda metà della borsa Rockefeller a Cambridge con E. B. Verney (1894-1967), professore di Farmacologia, insieme hanno compiuto notevoli indagini sull’ipertensione.

Le condizioni della sua borsa erano tali che avrebbe dovuto rientrare in Germania dopo un anno, ma con l’aiuto di Verney ottenne un’altra borsa annuale continuando così a fare ricerca a Cambridge. Nel frattempo fece domanda per l’Alfred Yarrow Research Fellowship al Girton College di Cambridge, vincendola ebbe un ulteriore supporto finanziario di tre anni. In teoria, quindi, ebbe un sostegno sufficiente per rimanere in Gran Bretagna fino al 1940. Nel 1938 l’Università di Cambridge le conferì il dottorato ad honorem, dove divenne Dimostratrice in Farmacologia e Fisiologia.

Marthe Vogt nel 1939

Sfortunatamente, lo scoppio della seconda guerra mondiale minacciò la sua carriera. Nel 1939 i servizi britannici di intelligence scoprirono che Marthe Vogt era ancora un membro del partito nazista. Tecnicamente infatti Marthe faceva ancora parte del personale docente ricercatore di un’università tedesca e automaticamente era membro di quel partito. I suoi tentativi di dimettersi non erano stati accettati dai funzionari nazisti. Fu portata davanti a un tribunale che la classificò “straniera nemica di categoria A” e dispose per il suo immediato internamento. Tuttavia, tutti i colleghi e gli amici di Vogt si radunarono in suo aiuto e le fu concesso un processo d’appello. La categoria fu cambiata in “straniera amica”, liberandola per continuare il suo lavoro a Cambridge, nel febbraio 1940. Marthe Vogt fece quindi domanda per la naturalizzazione britannica che però le fu concessa solo nel 1947, due anni dopo la fine della guerra.

Finita la borsa di studio al Girton College a Vogt si presentò l’opportunità di condurre ricerche indipendenti: nel giugno del 1941 fu nominata membro del personale dei Laboratori Farmacologici della Pharmaceutical Society of Great Britain a Bloomsbury Square a Londra, comunemente noto come “The Square” (“La Piazza”). Fu in questo ambiente che Marthe Vogt espresse maggiormente la sua originalità. Lei focalizzò l’attenzione sulla ghiandola surrenale e alla sua relazione con lo stress. Fu il suo importante, ma non principale interesse di ricerca per il resto della sua carriera (peraltro iniziato nel periodo berlinese). Uno sguardo alla sua lista di pubblicazioni mostra che pubblicò oltre 30 articoli sull’argomento, per lo più solo a suo nome, il che rappresenta uno sforzo colossale di ricerca.

Gli studi sulle ghiandole surrenali rimasero un serio interesse di Vogt anche dopo il suo trasferimento come Lecturer al Dipartimento di Farmacologia di Edimburgo nel 1947. Non vi può essere alcun dubbio che i contributi più importanti di Marthe Vogt furono in neurofarmacologia. Ancor prima di lasciare “The Square”, aveva collaborato con il suo collega e amico Wilhelm Feldberg. Insieme decisero di studiare la sintesi dell’acetilcolina in diverse regioni del cervello. Misurando la colina acetilasi (oggi chiamata colina acetiltransferasi), l’enzima che sintetizza l’acetilcolina, che poteva essere rilevata in piccoli volumi di tessuto cerebrale, hanno fornito forti evidenze del ruolo dell’acetilcolina come neurotrasmettitore e hanno dimostrato la distribuzione dei sistemi colinergici nelle diverse regioni del cervello (W. Feldberg, M. Vogt, (Acetylcholine synthesis in different regions of the central nervous system., Journal of Physiology, 1948107, 372–381).

Marthe Vogt e Wilhelm Feldberg

Mentre era a Edimburgo, Vogt pubblicò un articolo sulla concentrazione di simpatina (noradrenalina e adrenalina) nel sistema nervoso centrale che molti considerano la sua migliore ricerca (M. Vogt, The concentration of sympathin in different parts of the central nervous system under normal conditions and after the administration of drugs. J. Physiol., 1954, 123, 451–481).

Marthe Vogt Royal Society Member

Avendo già a disposizione tecniche di separazione cromatografica, metodi fluorimetrici e attraverso una serie di analisi biologiche ha analizzato il contenuto di noradrenalina e adrenalina nel cervello. Va ricordato che la concentrazione di queste sostanze è solo di circa 1μg g−1 nelle zone più ricche e in molte parti è molto inferiore. Inoltre, lavorò con campioni di massa 10-250 mg.

Tuttavia riuscì a ottenere i valori per il contenuto di 41 diverse aree del cervello. La distribuzione era irregolare, alcune aree avevano 20 volte la concentrazione delle altre. La distribuzione poteva poi modificarsi sotto l’azione di diversi farmaci. Con la dovuta cautela, Vogt diede un’interpretazione di questi risultati.

Nel 1951 fu elevata a un grado superiore e nel 1952 divenne Reader (equivalente di professore), nello stesso anno fu eletta Fellow della Royal Society, un riconoscimento assegnato in precedenza a sole altre otto donne.

Nel 1960 si trasferì all’Agricultural Research Council’s Institute of Animal Physiology at Babraham, appena fuori Cambridge, dove è stata a capo dell’unità di farmacologia fino al 1968. Anche se si è ufficialmente ritirata a questa data ha continuato a pubblicare e a ricevere visiting professors fino agli ultimi anni ’80.

Marthe Vogt in età avanzata

Nel 1988, lasciò il suo paese d’adozione per vivere con sua sorella Marguerite, 10 anni più piccola, a La Jolla, in California. Marthe Vogt è morta il 9 settembre 2003, il giorno dopo il suo 100° compleanno.

Opere consultate

Alan W. Cuthbert, Marthe Louise Vogt. 8 September 1903 — 9 September2003: Elected FRS 1952, Biogr. Mems Fell. R. Soc. 2005, 51, 409-423.

A.B. Vogt, Marthe Louise Vogt (1903-2003). In: J. Apotheker and L.S. Sarkadi, European Women in Chemistry, Wiley-VCh verlag GmbH & Co. Weinheim, Germany, 2011, pp. 149-152.

[1] Questa sindrome è il risultato di una lesione del corpo striato, solitamente associata a danno alla nascita che causa una forma di paralisi cerebrale. La malattia insorge nella primissima infanzia quando dovrebbe cominciare a svilupparsi un’attività motoria complessa, come sedersi, stare in piedi e camminare.

[2] Wilhelm Johann Schlenk (1879 – 1943) chimico tedesco, noto soprattutto per aver sviluppato apparecchiature che permettono la manipolazione di composti sensibili all’aria, che gli permisero di preparare per la prima volta composti organometallici del litio.

[3] Friedrich Adolf Paneth (1887 – 1958) chimico austriaco naturalizzato britannico nel 1939 dopo essere fuggito dall’Austria nazista. Dopo la guerra, Paneth tornò in Germania per diventare direttore dell’Istituto Max Planck per la chimica nel 1953. Fu considerato la massima autorità del tempo sugli idruri volatili, diede anche importanti contributi allo studio della stratosfera.

[4] Carl Alexander Neuberg (1877-1956), ebreo tedesco è spesso definito il “padre della moderna biochimica”. Il suo notevole contributo alla scienza include la scoperta della carbossilasi e la delucidazione della fermentazione alcolica che dimostrò avvenire attraverso una serie di reazioni enzimatiche, comprensione cruciale per l’interpretazione dei percorsi metabolici.

[5] Paul Trendelenburg (1884 – 1931), farmacologo tedesco particolarmente noto per le sue ricerche sull’adrenalina, per lo sviluppo di procedure di misurazione biologica per la standardizzazione dei preparati ormonali.

[6] Sir Henry Hallett Dale (1875 – 1968), farmacologo e fisiologo inglese, condivise con Otto Loewi il Premio Nobel per la medicina o fisiologia 1936 per le loro scoperte sulla trasmissione chimica degli impulsi nervosi.

Il fango e quegli idrocarburi del cavolo.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Continuiamo a parlare dell’art.41 del decreto “Genova” di cui abbiamo già parlato in un post precedente; si tratta di un testo che è stato integrato durante l’approvazione del decreto “Genova” e il cui testo riporto in calce (lo trovate qui).

Ricordo che sulla composizione dei fanghi esisteva una legge dedicata la legge 99/92, in cui si scrivono criteri generali e nelle appendici una almeno parziale lista di limiti di composizione dell’effluente nei suoi rapporti con la matrice (qua si potrebbe discutere sul problema costituito dai rapporti fra effluenti e matrice, problema che già ebbe potente ruolo nel caso delle acque e della legge Merli, entrambi devono essere considerati). Sul tema le regioni più interessate avevano legiferato arrivando a stabilire criteri su altri componenti, in particolare gli idrocarburi C10-C40; contro quel limite e su altri, alcuni comuni lombardi avevano fatto ricorso e il TAR e la Cassazione gli avevano dato ragione, sostenendo che

i fanghi da depurazione sono destinati ad essere mescolati ad ampie porzioni di terreno e a divenire, quindi, un tutt’uno con esso; appare pertanto logico che il fango rispetti i limiti previsti per la matrice ambientale a cui dovrà essere assimilato”

una logica fallace, che impedirebbe perfino di spargere dei comuni concimi biologici, in quanto nemmeno il letame rispetta i limiti previsti per la matrice ambientale e men che meno lo fanno i concimi di sintesi o altri ammendanti; eh si perchè miei cari Giudici delle Corti se si aggiungono essi vengono aggiunti proprio allo scopo di modificare le caratteristiche del terreno, reintegrando ciò che è stato consumato dalla produzione di cibo oppure introducendo componenti necessari ma non presenti! Questo criterio trascura anche il fatto che il terreno è una struttura di massa molto maggiore del fango (che vi può venire aggiunto secondo l’art. 3 della legge 99/92 in ragione di sole 15ton/ettaro, ossia una frazione dell’ordine dell’1/1000 o meno della massa di terreno per ettaro usata in agricoltura che arriva almeno a 40cm) che dunque lo diluisce; che è una struttura viva, che è in grado cioè “metabolizzare” il fango di trasformarlo almeno parzialmente.

Per questo mentre ha senso imporre limiti uguali a quelli del suolo per il cadmio, presente come ione e che non potrà essere “smontato” in alcun modo, così come per molecole organiche stabili, i POPs, persistent organic pollutants come il DDT o il PCB, non è la stessa cosa per le molecole come gli idrocarburi lineari che sono persino presenti anche nella struttura dei tessuti organici (come vedremo più avanti).

Ma tant’è! Questo ha bloccato il riciclo dei fanghi e dunque ha portato alla necessità di modificare le cose, regolamentando meglio della legge 99 la situazione, come sta facendo il Parlamento con l’art.41 che AGGIUNGE nuovi limiti per i fanghi che prima non esistevano.

Ovviamente le proteste dei Comuni e dei loro cittadini hanno motivi ragionevoli, per esempio nell’abuso legato all’uso di fanghi non civili o all’eccesso di uso, al modo scorretto di trasporto oppure infine all’odore pestifero e così via, tutti aspetti però che non toccano il problema di fondo e che devono essere risolti per altra via, per esempio migliorando la depurazione (come descritto da Mauro Icardi in post precedenti), imponendo metodi di trasporto diversi, con maggiori controlli sulle distanze dalle abitazioni e contrastando le ecomafie che sono diffuse anche nelle regioni del Nord non solo nella “terra dei fuochi”, dunque con una legge più completa e moderna della 99/92.

I fanghi di origine civile (cioè le nostre deiezioni così come il letame e le altre deiezioni degli animali a noi asserviti) sono utili all’agricoltura e servono a chiudere il ciclo agricolo, cosa del tutto necessaria e logica e che noi non facciamo ancora o forse non facciamo più, dato che la logica del riciclo è parte della cultura dell’agricoltura tradizionale da millenni.

Ovviamente le deiezioni di una volta, che i contadini riusavano nel terreno (si veda la citazione di Liebig nel post precedente) erano diverse da quelle attuali; vi pare strano? E invece no, non solo perchè mangiamo cose diverse, ma anche perchè nei depuratori arrivano oltre ai resti del cibo anche altri prodotti casalinghi; i detersivi, i cosmetici, le droghe, i farmaci e tanti altri prodotti di sintesi che certo il contadino di Liebig non usava.

Questo impone un riesame continuo dei metodi di depurazione che sono stati esaminati nei numerosi post di Mauro Icardi in questo blog e che devono essere adeguati, studiati migliorati; il depuratore deve diventare la fabbrica dell’acqua, ma anche il centro di un modo nuovo di sentirci parte dell’ecosfera.

Noi non siamo estranei all’ecosfera, ne siamo parte integrante; la vita è a sua volta parte della superficie terrestre, di quel supersistema di interazioni che Lovelock ha chiamato Gaia. Il depuratore non è un posto che puzza, è un momento cruciale di questa interazione, il simbolo della nostra capacità di integrarci in Gaia.

Voglio chiudere questo post raccontandovi una cosa che riguarda la presenza degli idrocarburi lineari nelle piante e dunque nei campi e nel suolo; degli idrocarburi in genere abbiamo già detto (sono infatti idrocarburi lineari ma insaturi il licopene del pomodoro, il betacarotene della carota); parliamo di quelli saturi.

Come ho raccontato altrove mi occupo di bagnabilità; per esempio di cose come l’angolo di contatto delle superfici e dunque anche di quelle naturali; molti lettori avranno sentito parlare del loto e delle superfici superidrofobiche, ossia che non si bagnano. Molte piante hanno sviluppato strutture superficiali che servono proprio a questo, che tengono cioè la superficie foliare pulita, priva di acqua, perchè l’acqua oltre ad essere un bene prezioso e necessario è anche il vettore di infezioni: muffe, batteri e funghi. Dunque controllare il suo flusso ed evitare il suo accumulo in certe zone è fondamentale; anche l’acqua è una molecola a due facce, come tutte le cose, buona e cattiva, la dualità della Natura, la dialettica della natura (avrebbe detto Guido Barone che ci ha lasciato da poco: “ogni molecola ha due corni”). L’acqua è fondamentale da bere, ma evitate di farla entrare nei vostri polmoni, diventa mortale.

Una foglia di loto coltivata in una vasca nel mio laboratorio, notate la forma delle gocce di acqua che non “si attaccano” ma scivolano sulla superficie.

Come fanno le piante a creare superfici superidrofobiche? Nessun materiale supera la idrofobicità dei legami fluorurati CF o anche CH; il comune materiale idrofobico naturale sono le cere, ossia catene idrocarburiche CH2, terminate con CH3. Alcune di queste cere cristallizzano spontaneamente in forme aghiformi, dando luogo dunque a strutture “pelose” di fili idrofobici.La superficie di una foglia di loto al SEM dell’Ospedale S. Chiara di Trento che ringrazio. Notate la pelosità superficiale dovuta alle cere epicuticolari.

E’ un trucco molto comune in natura; gli uccelli acquatici si lisciano continuamente le penne costituite di strutture filamentose per spargere il grasso prodotto dalle loro ghiandole superficiali e rendono le penne idrofobiche; infatti la scadente capillarità dei grassi (e delle cere) impedisce all’acqua di scacciare l’aria dai loro sottili contorni e dunque impedisce di raffreddare l’animale, che rimane nelle sue penne come in un …piumino.

Le piante, la cui dinamica è molto più lenta degli animali, usano strutture diverse, le cosiddette cere epicuticolari che stabiliscono il loro dominio all’estremo del loro corpo, all’esterno delle pectine e della cellulosa, impedendo la penetrazione dell’acqua e anzi facilitandone lo scorrimento. Il loto è il sacro simbolo della purezza, grazie a questo trucco; ma in realtà molte piante comuni ed umili sono altrettanto ricche di cere epicuticolari.

Il comune cavolo, Brassica Oleracea, diffuso alimento delle regioni del Nord contiene 50microgrammi di cera per ogni cm2 di superficie foliare ed è altrettando superidrofobico del loto. Un metro quadro di foglia contiene dunque 0.5grammi di cere e una pianta di cavolo può contenere grammi di cere epicuticolari (Acta agriculturae Slovenica, 91 – 2, september 2008 str. 361 – 370 DOI: 10.2478/v10014-008-0016-3).

Di cosa sono fatte le cere? Sono sostanzialmente idrocarburi lineari a catena maggiore di C16, perché l’esadecano è l’ultimo idrocarburo lineare saturo a fondere a t ambiente. La cera della candela è di origine minerale, petrolifera ma è fatta al medesimo modo. Le cere epicuticolari sono costituite di varie sostanze, contenenti nel caso del cavolo, tutte una catena C27-C31, principalmente C29 , compresi in quantità notevole degli idrocarburi lineari veri e proprii (attorno a un terzo del totale delle cere); un campo di cavolo contiene dunque idrocarburi lineari di quel tipo in dose misurabile e non lontana dai limiti fissati dall’art.41 (parte f della figura successiva). Ve lo aspettavate?SEM micrographs of cell surface structuring by epicuticular waxes. (a) Thin wax films, hardly visible in SEM, cover many plant surfaces as indicated here in H. bonariensis. (b) A wax crust with fissures on a leaf of Crassula ovate, (c) β-diketone wax tubules of E. gunnii and (d) nonacosan-ol tubules on Thalictrum flavum glaucum leaves are shown. (e) Wax platelets on Robinia pseudoacacia leaves are arranged in rosettes. The waxes shown are (f) simple rodlets on a leaf of Brassica oleracea, whereas the rodlets shown are (g) transversely ridged rodlets on a leaf of Sassafras albidum. (h) Mechanically isolated waxes from a leaf of Thalictrum flavum on a glass surface show wax tubules and the underlying wax film.

Phil. Trans. Roy. Soc. A Superhydrophobic and superhydrophilic plant surfaces: an inspiration for biomimetic materials Kerstin Koch, Wilhelm Barthlott

Laila R, Robin AHK, Yang K, Park J-I, Suh MC, Kim J and Nou I-S (2017) Developmental and Genotypic Variation in Leaf Wax Content and Composition, and in Expression of Wax Biosynthetic Genes in Brassica oleracea var. capitata. Front. Plant Sci. 7:1972. doi: 10.3389/fpls.2016.01972

Ma non è il solo alimento comune; in modo simile il pisello contiene elevate quantità di cere epicuticolari, così come altre comuni piante.

Attenti dunque, nella furia antifanghista, a non mettere fuori legge i campi di cavoli e piselli!

(ah dimenticavo un dettaglio; nella cera d’api un settimo circa (15%) è costituito da idrocarburi lineari della medesima dimensione di cui parliamo qui, il resto sono in gran parte acidi grassi, sempre solita catena molto lunga, attenti dunque al suolo sotto gli alveari, sarà mica fuori legge pure quello?)

L’art.41 non è una soluzione completa, è una misura di emergenza che dovrà essere sostituita da un aggiornamento della 99/92, si potrebbe scrivere meglio, ma non è un imbroglio, né una misura da inquinatori. Se ne convincessero gli ambientalisti.

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Testo art. 41 dopo approvazione della Camera.

Il testo è diviso in due colonne; a sinistra com’era uscito dal Consiglio dei Ministri, a destra dopo le modifiche in Commissione