Reinventare il ruolo della Chimica nella Società

 Vincenzo Balzani, Università di Bologna

Coordinatore del gruppo di scienziati energiaperlitalia

 La Chimica: ieri

Negli ultimi decenni, e in parte ancora oggi, sui mezzi di comunicazione la Chimica ha fatto e fa notizia principalmente in relazione a guerre, disastri ecologici, inquinamento e sofisticazioni. Ne consegue che, anche fra persone di una certa cultura, la Chimica è percepita come una scienza malvagia, di cui diffidare. Ma come accade per tutti gli strumenti che la scienza e la tecnica mettono nelle mani dell’uomo, da un semplice coltello all’energia nucleare, malvagio non è lo strumento in sé, ma chi lo usa senza le dovute cautele o, peggio, per fare del male deliberatamente.

Negli ultimi 100 anni la Chimica ha portato enormi benefici all’umanità. Ha fornito potenti fonti di energia, vaccini e farmaci capaci di prevenire e curare molte malattie, materiali con proprietà eccezionali come i polimeri, le materie plastiche e i semiconduttori, fertilizzanti per lo sviluppo dell’agricoltura e molto altro ancora. Si può dire che non c’è nulla di quello che usiamo che non sia stato fabbricato dai chimici o basato sui materiali che i chimici hanno ideato. La Chimica, però, deve anche riconoscere la sua responsabilità nell’aver creato strumenti di distruzione e di morte come esplosivi e armi chimiche e nell’aver contribuito, spesso senza volerlo, a volte addirittura senza saperlo, all’insorgere di gravi problemi a livello locale e globale. Nell’ultimo secolo, infatti, la grande accelerazione nell’attività dell’uomo ha coinvolto la Chimica in molti modi e con risultati spesso disastrosi, come il danneggiamento dello strato protettivo di ozono, il riscaldamento del pianeta, l’inquinamento atmosferico e lo sfruttamento senza limiti delle risorse naturali. L’effetto dell’attività umana degli ultimi decenni sulle caratteristiche del pianeta è ritenuto epocale, come dimostra il nome Antropocene ormai comunemente adottato per indicare l’epoca presente [1].

I chimici sono stati fra gli scienziati più attivi nel forgiare, nel bene e nel male, questa nuova epoca.

L’astronave Terra

Il pianeta Terra su cui viviamo è una specie di astronave che viaggia nell’infinità dell’Universo. E’ un’astronave del tutto speciale perché non potrà mai “atterrare” in nessun luogo per fare rifornimento, per essere riparata o per sbarazzarsi dei rifiuti che vi si accumulano. L’unico rapporto con l’esterno è la luce che riceve dal Sole, risorsa fondamentale per la vita dei 7,3 miliardi di passeggeri.

La prima cosa di cui essere consapevoli è che il pianeta Terra ha dimensioni “finite” [2]. Pertanto, le risorse di cui disponiamo sono limitate ed è limitato anche lo spazio in cui collocare i rifiuti. Si tratta di una realtà innegabile; eppure, spesso, anche i chimici non ne hanno tenuto conto. Molti economisti, poi, sembrano addirittura non saperlo.

Nel 1980, le risorse utilizzate estratte dalla Terra ammontavano a 40 miliardi di tonnellate; nel 2015 sono salite a circa 70 miliardi di tonnellate, pari a 27 kg per persona al giorno. Alle risorse utilizzate vanno aggiunte quantità da due a tre volte maggiori di risorse estratte, ma difficili da usare, rapporto che aumenta costantemente man mano che i depositi di risorse più ricchi si vanno esaurendo [3]. Ci si può chiedere: rimarrà qualcosa per le future generazioni?

Le dimensioni finite del pianeta hanno conseguenze anche per quanto riguarda la collocazione dei rifiuti che si producono ogni volta che si usano risorse [4]; non possiamo sbarazzarcene collocandoli in un inesistente “non luogo”. I rifiuti finiscono inesorabilmente sotto terra, sulla superficie della terra, sulla superficie o sul fondo dei mari e nell’atmosfera; in ogni caso, con conseguenze poco piacevoli. Le scorie di materie plastiche che si sono accumulate nell’Oceano Pacifico formano un’ “isola” grande come l’Europa. La quantità di anidride carbonica riversata in atmosfera supera i 30 miliardi di tonnellate all’anno e, come sappiamo, causa un aumento dell’effetto serra ed i conseguenti cambiamenti climatici. Il particolato fine generato dai motori a combustione ha causato nel 2012 più di 941.000 morti premature in Europa, 84.000 delle quali in Italia. Ci sono poi le scorie delle centrali nucleari, pericolose per decine di migliaia di anni, che nessuno sa dove collocare. Cosa diranno le prossime generazioni dei danni, in parte irreversibili, che abbiamo creato con i nostri rifiuti all’astronave su cui anche loro dovranno viaggiare?

Alla Conferenza COP21 tenutasi nel dicembre 2015 a Parigi [5], 185 nazioni hanno concordemente riconosciuto che il cambiamento climatico, causato dall’uso dei combustibili fossili, è il problema più preoccupante per l’umanità e nell’Enciclica Laudato si’ [6] papa Francesco ha ammonito: “Il ritmo di consumo, di spreco e di alterazione dell’ambiente ha superato le capacità del pianeta, in maniera tale che lo stile di vita attuale, essendo insostenibile, può sfociare solamente in catastrofi”.

La nostra è la prima generazione che si rende conto di questa situazione di crisi e quindi è anche la prima (qualcuno dice che potrebbe essere l’ultima) che può e deve cercare rimedi [4].

Economia lineare ed economia circolare

Dovrebbe essere ormai chiaro a tutti che non è possibile continuare con l’attuale modello di sviluppo basato sull’economia lineare (Figura 1) che parte dall’ingannevole presupposto [7] che le risorse siano infinite e che non ci siano problemi per la collocazione dei rifiuti.

antropocene21Figura 1. Schema del sistema economico lineare oggi adottato, basato sul falso presupposto che le risorse siano infinite e che non ci siano problemi per la collocazione dei rifiuti.

Non è possibile continuare col consumismo e con “l’usa e getta”. Questo tipo di economia ci sta portando sull’orlo del baratro ecologico [8] ed è la causa delle crescenti, insostenibili disuguaglianze [9]. Il papa, nell’enciclica Laudato si’ [6], lancia un appello accorato: “Di fronte al deterioramento globale dell’ambiente, voglio rivolgermi a ogni persona che abita questo pianeta. Ciò che sta accadendo ci pone di fronte all’urgenza di procedere in una coraggiosa rivoluzione culturale”.

Uno dei punti cardine della rivoluzione culturale, di cui c’è tanto bisogno, è il passaggio dall’economia lineare all’economia circolare. In questo modello di sviluppo alternativo (Figura 2), l’energia usata proviene da fonti rinnovabili e le risorse della Terra vengono usate in quantità il più possibile limitate (risparmio) e in modo intelligente (efficienza) per fabbricare oggetti programmati non solo per essere usati, ma anche per essere riparati, raccolti e riciclati per fornire nuove risorse.

antropocene22Figura 2. Schema di un sistema economico circolare basato sul concetto che le risorse naturali sono limitate ed è limitato anche lo spazio in cui mettere i rifiuti. Tutta l’energia usata è ricavata da fonti rinnovabili.

La differenza fondamentale fra economia lineare e economia circolare riguarda l’energia, che è la risorsa chiave di ogni sistema economico. L’economia lineare è basata sui combustibili fossili, una fonte in via di esaurimento, mal distribuita sul pianeta e causa di danni gravissimi all’ambiente e alla salute dell’uomo. L’economia circolare, invece, utilizza l’energia solare e le altre fonti di energia (eolica, idrica) ad essa collegate: abbondanti, inesauribili e ben distribuite. Gli ammonimenti degli scienziati [10], le direttive dell’Unione Europea, le decisioni prese alla Conferenza COP21 di Parigi sui cambiamenti climatici [5] e la bellissima enciclica Laudato si’ di papa Francesco [6] sostengono la necessità di accelerare la transizione dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

 

La Chimica: scienza centrale

La Chimica è una scienza centrale (Figura 3) che, col suo linguaggio, quello degli atomi e delle molecole, invade e pervade numerosi altri campi del sapere e fa da tramite per molte altre scienze. Ha quindi davanti a sé immensi territori da esplorare. Ha dato nuove prospettive alla biologia, che nella sua versione più avanzata, infatti, prende il nome di biologia molecolare e che a sua volta ha profondamente rivoluzionato il campo della medicina.

antropocene23Figura 3. La Chimica: una scienza centrale.

Solo la Chimica potrà dare risposte ad alcune domande fondamentali: come si è originata la vita? come fa il cervello a pensare? c’è vita su altri pianeti?

La Chimica è il fondamento di discipline di primaria importanza come la scienza dei materiali e l’ecologia. Solo con il contributo della Chimica si potranno trovare soluzioni ai quattro grandi problemi che l’umanità deve risolvere per continuare a vivere bene su questo pianeta, senza comprometterne l’uso alle future generazioni: alimentazione (cibo e acqua), salute e ambiente, energia e informazione.

La Chimica è la scienza che ha maggior impatto sulla società. Quindi, può e deve giocare un ruolo guida in questo periodo storico caratterizzato dall’inevitabile transizione dall’economia lineare all’economia circolare e dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

Innovazione

L’innovazione è e rimarrà sempre il motore della crescita e dello sviluppo. Ma oggi sappiamo che crescita e sviluppo devono essere governati non più dal consumismo, ma dalla sostenibilità ecologica e sociale [11]. Un’innovazione volta soltanto ad aumentare i consumi e ad accrescere le disuguaglianze, come è accaduto negli scorsi decenni, è la ricetta per accelerare la corsa verso la catastrofe di cui parla anche papa Francesco.

Le prime cose da innovare, quindi, sono istruzione e cultura. Bisogna far sapere a tutti i cittadini, in particolare ai giovani, quale è la situazione reale del mondo in cui viviamo riguardo risorse, rifiuti e disuguaglianze. L’istruzione è in gran parte di competenza dello Stato, ma anche a livello locale si può fare molto. Lo possono fare, con opportuni corsi di aggiornamento, i comuni, le regioni, le confederazioni degli industriali e degli artigiani. Lo possono fare le grandi e anche le piccole imprese con appositi stages per gli studenti. Possono contribuire con iniziative culturali le Fondazioni bancarie, le parrocchie e le associazioni di ogni tipo.

Un esempio di innovazione sbagliata è la conversione delle raffinerie di petrolio in bioraffinerie, anziché la loro definitiva chiusura con ricollocazione del personale in altri settori. Infatti: 1) le bioraffinerie sono alimentate con olio di palma proveniente in gran parte dall’Indonesia e dalla Malesia, dove per far posto alle piantagioni di palma vengono compiute estese deforestazioni con gravi danni per il territorio e per il clima; 2) i biocarburanti prodotti dall’olio di palma hanno un EROI (Energy Returned on Energy Invested) mai dichiarato, ma certamente minore di 1, cioè forniscono una quantità di energia minore di quella spesa per produrli; 3) fra pochi anni ci si accorgerà che anche le bioraffinerie sono ecologicamente ed economicamente insostenibili e si riproporrà il problema della ricollocazione del personale. Quindi, le bioraffinerie non aiutano a risolvere la crisi energetico-climatica e neppure quella occupazionale.

Un altro esempio di innovazione sbagliata è l’accordo fra Governo, Regione Emilia-Romagna e Audi (l’azienda tedesca che possiede la Lamborghini) per la produzione del nuovo SUV Lamborghini a Sant’Agata Bolognese; un accordo celebrato da alcuni politici ed industriali come straordinario esempio di innovazione [12]. Ma tutti sanno che c’è poco o nulla da innovare nei motori a scoppio, usati da più di un secolo. Se si vuol fare innovazione nel campo delle automobili, oggi la si può fare solo sulle auto elettriche: motori elettrici, batterie (settore che riguarda direttamente la Chimica), dispositivi di ricarica veloce, ecc. Oppure si può fare innovazione per produrre combustibili sintetici mediante elettrolisi dell’acqua (utilizzando elettricità da fonti rinnovabili) e successive reazioni fra l’idrogeno così ottenuto e CO2 [13].

Per capire quanto poco innovativo sia il SUV Lamborghini, che entrerà nel mercato presumibilmente nel 2018, basta pensare che nel 2025 Olanda, Norvegia e anche India prevedono di vietare la vendita ad auto con alimentazione a benzina o gasolio [14‎]. Con la sua mostruosa potenza di 600 CV, il SUV Lamborghini è un emblema del consumismo e della “civiltà” dell’usa e getta, dalla quale le vere innovazioni dovrebbero farci uscire. Col suo costo di 250.000 euro, è anche l’icona delle disuguaglianze, causa prima dell’insostenibilità sociale.

Alcuni campi di sviluppo dell’industria Chimica

 

Nuovi materiali

La caratteristica fondamentale della nostra epoca è il continuo aumento della complessità. Basti pensare che mentre fino al 1990 tutto ciò che c’era in una abitazione era costituito da meno di 20 elementi, oggi in uno smartphone ci sono più di quaranta elementi diversi. Da qualche tempo destano molto interesse elementi relativamente scarsi e finora trascurati, per i quali si prevede un crescente uso nei dispositivi ad alta tecnologia. Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha identificato sei elementi critici per le industrie americane: disprosio, europio, erbio, neodimio, ittrio e indio. Nell’Unione Europea, che è povera di risorse minerarie e ha industrie maggiormente diversificate, gli elementi critici sono più di venti. Per contrastare la scarsità di certi elementi si possono adottare varie strategie: 1) fare con meno; 2) riciclare; 3) individuare elementi più abbondanti che possano sostituire nei processi industriali quelli che scarseggiano; 4) reinventare i processi industriali sulla base dei materiali più facilmente disponibili.

E’ chiaro che in ciascuna di queste strategie c’è ampio spazio per la ricerca e l’industria chimica.

 

Energia

La transizione energetica, già avviata, dai combustibili fossili alle energie rinnovabili ha molto bisogno della Chimica. L’energia solare è abbondante, ma deve essere convertita nelle energie di uso finale: calore, elettricità e combustibili. Ad esempio, la quantità di energia elettrica ricavabile dai 170 Wm-2 di potenza solare media dipende dalla nostra capacità di costruire pannelli, accumulatori e altri dispositivi con le risorse della Terra. Spesso è necessario usare elementi chimici poco abbondanti, come litio, selenio e neodimio, per cui i “reagenti limitanti” nell’utilizzo delle energie rinnovabili spesso non sono i fotoni del Sole, ma gli atomi della Terra, con tutti i problemi prospettati nella sezione precedente. Accade così che mentre la transizione dall’economia lineare all’economia circolare deve fare fulcro sulle energie rinnovabili, la disponibilità di queste ultime è a sua volta legata all’uso delle materie prime secondo i principi dell’economia circolare: risparmio, efficienza e riciclo (Figura 2).

Chimica verde

L’industria chimica in passato aveva come unico traguardo un’alta resa di produzione, senza troppe preoccupazioni per la compatibilità ambientale dei prodotti, sottoprodotti, rifiuti, solventi e catalizzatori, nonché per i consumi idrici ed energetici; a volte, non si è valutata con cura neppure la potenziale pericolosità degli impianti. Nell’ultimo decennio sono stati fatti notevoli progressi, ma molto c’è ancora da fare per giungere ad un Chimica sostenibile, cioè che fornisca quello di cui abbiamo bisogno senza far danni al pianeta e ai suoi abitanti.

Chimica per il Terzo Mondo

Miliardi di persone vivono in paesi tecnologicamente sottosviluppati dove i sofisticati e costosi processi chimici dell’industria non si possono utilizzare. In questi paesi la Chimica deve inventare soluzioni tecnicamente accessibili ed economicamente sostenibili per risolvere problemi di base legati all’acqua, al cibo e all’energia.

 

Monitoraggio, raccolta di informazioni

Un campo particolarmente importante della Chimica è quello dei sensori per monitorare l’ambiente, i cibi, i materiali, le merci, la salute dell’uomo e la sicurezza pubblica. Per esempio, nella difesa contro il terrorismo la Chimica può dare un contributo fondamentale nel prevenire l’attacco, nel controllarlo e nel fornire prove sull’accaduto. In un mondo che diventa via via più complesso e globalizzato ci sarà sempre più bisogno di raccogliere ed elaborare informazioni anche per svelare truffe come, ad esempio, quella messa in atto dalle case automobilistiche, in particolare dalla Volkswagen, per quanto riguarda il livello di sostanze inquinanti prodotte.

Conclusioni

Negli ultimi decenni il mondo è profondamente cambiato. Siamo in una nuova era, l’Antropocene [1], che anche la Chimica ha contribuito a forgiare. Appare evidente che i progressi della scienza e della tecnologia e l’uso dei combustibili fossili [15] hanno rafforzato le mani dell’uomo, ma hanno aumentato la fragilità del pianeta. Scienziati e filosofi sono preoccupati per il futuro dell’umanità. Secondo Zygmunt Bauman, la scienza e la tecnica hanno fatto vincere all’uomo molte battaglie contro la Natura, ma ora rischiano di farci perdere la guerra causando l’irreversibile degrado del pianeta. Hans Jonas ha scritto che è lo smisurato potere che ci siamo dati, su noi stessi e sull’ambiente ad imporci di sapere che cosa stiamo facendo e di scegliere in quale direzione vogliamo inoltrarci. Umberto Galimberti è più pessimista: “L’uomo è impotente contro la scienza, perché la scienza è più forte dell’uomo. La domanda non è più cosa possiamo fare noi con la scienza e la tecnica, ma che cosa la scienza e la tecnica possono fare di noi”.

In questo quadro, è evidente che molte cose devono cambiare nella politica, nell’economia e nella scienza. La Chimica, la scienza che più interagisce con l’uomo e con l’ambiente, deve reinventare il suo ruolo in questo nuovo mondo. Ha il dovere di trovare soluzioni per i problemi che essa stessa ha contribuito a creare in passato e deve svolgere un compito di importanza fondamentale: mettere a disposizione dell’umanità energia, materiali e prodotti di sintesi senza compromettere l’integrità dell’ambiente e la salute dell’uomo. Il ruolo che la Chimica deve giocare, oggi e domani, è quindi addirittura più importante di quello che ha svolto in passato. Infatti, anziché sfruttare opportunità per un generico sviluppo industriale, deve contribuire a risolvere problemi urgenti, quali il cambiamento climatico, l’inquinamento, la conversione delle energie rinnovabili in energie di uso finale, la disponibilità di cibo e acqua, il recupero dei materiali, la preparazione di farmaci per le popolazioni del terzo mondo e la riduzione delle disuguaglianze. E non c’è dubbio che dall’impegno volto a risolvere questi problemi pratici nasceranno nuove idee e scoperte fondamentali.

C’è molto bisogno di una nuova Chimica e quindi di giovani che vi si dedichino, consapevoli della grande missione che li aspetta.

[1] V. Balzani, Sapere, agosto 10-15, 2015,

[2] N. Armaroli, V. Balzani: Energia per l’astronave Terra, Zanichelli, 2011.

[3] U. Bardi: Extracted: How the Quest for Mineral Wealth Is Plundering the Planet, Chelsea Green, White River Junction, Vermont (USA), 2014.

[4] V. Balzani, M. Venturi: Energia, risorse, ambiente, Zanichelli, 2014.

[5] http://www.accordodiparigi.it/

[6] Francesco: Laudato si’, Lettera enciclica sulla cura della casa comune, Paoline Editoriale Libri, 2015.

[7] http://www.scienzainrete.it/contenuto/articolo/La-fuga-dalla-realta-e-il-mito-della-crescita-infinita

[8] L.R Brown: World on the Edge: How to Prevent Environmental and Economic Collapse, Earth Policy Institute, Washington (DC), 2011.

[9] T. Piketty: Disuguaglianze, Università Bocconi Editore, 2014

[10] http://ar5-syr.ipcc.ch/

[11] V. Balzani, La Chimica e l’Industria, ottobre 2016 (in stampa)

[12] http://www.regione.emilia-romagna.it/notizie/2015/maggio/nuovo-suv-lamborghini-firmato-a-palazzo-chigi-protocollo-dintesa-tra-ministero-sviluppo-economico-e-regione

[13] N. Armaroli, V. Balzani, Chem. Eur. J., 22, 32–57, 2016

[14] www.huffingtonpost.it/…/auto-elettriche-olanda_n_9640970.html

[15] Nel 2015, su scala mondiale abbiamo consumato ogni secondo 250 tonnellate di carbone, 1000 barili di petrolio e 105.000 metri cubi di gas.

 

Narrare la chimica, rompere l’isolamento

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Marco Taddia

 Consigliare un libro non è sempre facile perché occorre tener conto non solo delle qualità dell’opera ma anche delle preferenze, delle eventuali aspettative e del retroterra culturale di chi lo deve leggere. Mi capita abbastanza spesso di farlo, su richiesta di singoli e anche di bibliotecari che conoscono la mia passione per la lettura. Negli ultimi anni, per quanto riguarda i libri in grado di “narrare” efficacemente e piacevolmente la chimica, al primo posto ho quasi sempre collocato “Favole periodiche – Vite avventurose degli elementi chimici” di Hugh Aldersey-Williams (Rizzoli, 2011). Ho già avuto modo di parlarne (http://www.scienzainrete.it/contenuto/articolo/favole-periodiche) e non mi soffermerò più di tanto su questo riuscitissimo libro se non per ricordare un passaggio del prologo che avevo trascurato e che qui torna di attualità. Aldersey-Williams ricorda che gli elementi chimici sono parte della nostra cultura e che di questo non bisogna stupirsi perché, in fondo, sono gli ingredienti di ogni cosa. Ciò di cui bisognerebbe meravigliarsi è la scarsa attenzione che si presta al fatto ma aggiunge: “Questa inconsapevolezza è in parte da ricondursi alla presunzione dei chimici di riuscire a studiare e insegnare la loro materia in un superbo isolamento dal mondo”. Sono d’accordo con lui e ho sperimentato di persona quanto sia poco apprezzato lo sforzo di chi tenta di rompere l’isolamento e “narrare” la chimica. L’edizione originale del libro di Aldersey-Williams (Penguin Books, 2010) ha per titolo “Periodic Tales”. Suppongo che il traduttore abbia avuto qualche dubbio in merito alla differenza fra “racconti” e “favole”. Ma la scelta, benché non ottimale, era quasi obbligata per comprensibili motivi lessicali. Ma che differenza c’è tra raccontare una favola e raccontare la chimica? Da un punto di vista tecnico, vorrei dire nessuna. La differenza infatti sta nel fatto che raccontare la chimica vuol dire raccontare una “storia” vera. Una storia fatta di donne e uomini come noi, non di maghi, fate, streghe, principesse o animali parlanti. Una storia di fatiche e di sudore, di rinunce e sacrifici. Vuol dire raccontare la storia delle idee e anche quella di formule che sono belle ed eleganti al punto da far concorrenza alla opere d’arte. Raccontare la chimica evocando oggetti, laboratori, colori, odori e sapori, è invece narrare.

Rowlandson_-_Chemical_Lectures2Chi narra la chimica, perciò, evoca un mondo che non ha nulla di fantastico ma forse per questo è più bello di una favola. Chi riesce a narrare bene la chimica? Colui che è un po’ scienziato e un po’ scrittore. Il grande Robert Musil ha scritto: “Un uomo che vuole la verità, diventa scienziato; un uomo che vuol lasciare libero gioco alla sua soggettività diventa magari scrittore; ma che cosa deve fare un uomo che vuole qualcosa di intermedio fra i due?”. Nel filmato che segue, registrato il 12 marzo scorso a Bologna (Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari) nel corso del seminario “L’arte di narrare la chimica e il resto”, troverete alcune risposte alla domanda di Musil. Quattro relatori di ottimo livello, incalzati dal sottoscritto e dai suoi studenti, le hanno fornite in maniera esauriente. Erano: Gianni Fochi (chimico e divulgatore, già alla Normale di Pisa), Marco Malvaldi (chimico e scrittore), Marco Ciardi (storico della scienza, UniBo) e Marco Fontani (chimico e storico della chimica, UniFi). Se vi interessate di divulgazione, tre di loro li conoscete già mentre, Malvaldi è così popolare che lo trovate addirittura sul banco dell’edicolante. Dopo una tesi in chimica computazionale, il dottorato e alcuni anni di precariato in Università, Malvaldi ha messo da parte il mestiere di chimico e ha trasformato in professione l’amore per la scrittura. Gli è andata meglio che nella carriera universitaria, notoriamente simile al gioco del lotto. Dopo “La briscola in cinque” (2007), Malvaldi ha perseverato con “Il gioco delle tre carte” (2008) e con “Il re dei giochi” (2010), che insieme all’ultimo “La carta più alta” (2012) costituiscono la cosiddetta “trilogia del BarLume”, apparsa per l’editore Sellerio. Nel video vedrete che il suo intervento inizia in maniera abbastanza insolita per l’ambiente universitario ma preferisco non privarvi di una simpatica sorpresa.

“L’arte di narrare la chimica e il resto”,  Gianni Fochi (chimico e divulgatore, già alla Normale di Pisa), Marco Malvaldi (chimico e scrittore), Marco Ciardi (storico della scienza, UniBo) e Marco Fontani (chimico e storico della chimica, UniFi)

Conferenza 12 Marzo 2014

Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari”, Viale del Risorgimento 4, Bologna

Commento a “Chimica e radici”

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Carlo Gessa,  UniBo

Sul blog della Società Chimica Italiana è recentemente comparso un articolo di Claudio Della Volpe “Chimica delle radici ed altre storie”. L’autore, dopo aver richiamato in modo banale alcuni processi di alterazione delle rocce, cita un articolo di Christopher E. Doughty e coll. pubblicato su “Geophysical Research Letters” per  sostenere una tesi, che preferisco non definire, essendo un’estrapolazione discutibile di una ipotesi proposta sulla base dei risultati di una simulazione effettuata  utilizzando un modello di “biological weathering.”

Nel loro lavoro,  C.E Doughty e coll. ipotizzano:

“as global temperatures rise, the soil organic matter layer will shrink, and more roots will grow in the mineral layer, thereby accelerating weathering and reducing atmospheric CO2. We examine this mechanism with a process-based biological weathering MODEL and demostrate that this negative feedback COULD HAVE CONTRIBUTED to moderating long-term global Cenozoic climate during major Cenozoic CO2 changes linked to volcanic degassing and tectonic uplift events.”

Nessuno può negare che le foreste abbiano giocato un importante ruolo “ in stabilizing (CO2)a and climate over the past 45 Myr”( milioni di anni),  quando il pianeta era una immensa palla scoppiettante e terribilmente inquieta.

Il controllo della concentrazione della CO2 nell’atmosfera viene attribuito principalmente  all’attività fotosintetica delle piante, mentre l’azione dell’weathering sia inorganico che biologico è stato sempre sottovalutato. Doughty e coll. cercano di colmare questa lacuna  sostenendo che anche i processi di weathering possono, in qualche misura, aver dato un loro contributo.

Perché Claudio  Della Volpe cita questo lavoro per sostenere che i guai del pianeta sono iniziati con l’uomo agricoltore ( circa 10000 anni fa )? Forse perché ritiene che nei millenni precedenti la terra era un termostato planetario?

A questa idea, contrappongo le parole di Stephen H. Schneider che, nel suo splendido libro “La strategia della genesi, modificazioni climatiche e sopravvivenza globale”, scrive:

Il clima e la geografia terrestri si sono modificati radicalmente nelle varie epoche geologiche. Ma, dal punto di vista dell’esperienza umana, anche il più rilevante di questi cambiamenti sembra scarsamente significativo.Il progredire e il retrocedere delle principali glaciazioni terrestri sono stati sempre separati da decine o centinaia di migliaia di anni. In una tipica registrazione della temperatura, effettuata per gli ultimi 100000 anni , periodo caldi (interglaciali) si alternano spesso a periodi freddi  (ere glaciali) ed è chiaro che noi oggi ci troviamo in un periodo caldo.

Ma il clima varia anche in periodi di tempo molto più brevi e vi sono molte fluttuazioni su piccola scala e a breve termine, che si verificano nell’ambito di un andamento climatico molto più ampio. E’ questo un buon esempio di che cosa la storia del clima possa fondamentalmente insegnare: il clima varia su molte scale del tempo e, anche se le variazioni più lunghe sono spesso le più grandi, le più significative e dannose per l’umanità si possono verificare su tempi molto più brevi.”

Come è possibile prendere seriamente in considerazione la nota di C.D.V. che recita: “Abbiamo distrutto un termostato planetario
e l’abbiamo sostituito con una stufa planetaria anche un po’ sporca”. Il disastro avrebbe avuto inizio “con la sostituzione del ciclo della foresta col ciclo dell’agricoltura” e si sarebbe aggravato con la fertilizzazione minerale delle piante. In pratica, il clima del pianeta sarebbe entrato in crisi 10000 anni fa con la scoperta dell’agricoltura. La crisi sarebbe andata  aggravandosi per colpa di Justus von Liebig che, nel 1840, propose la teoria mineralistica sulla la nutrizione delle piante: i vegetali si nutrono di minerali e non di sostanza organica come sostenevano gli umisti.

E’ stata proprio l’Agricoltura  ad aiutare l’uomo nel suo divenire. A Liebig, un insigne chimico, è giustamente riservata la riconoscenza dell’umanità intera, perché con Lui si è avviata la fertilizzazione minerale delle colture, pratica agronomica che ha decuplicato la produzione agraria. Se non ci fosse stato Liebig, le carestie e la fame avrebbero imperversato anche nel nostro grasso occidente e Maltus avrebbe avuto ragione.

Al periodo di Augusto, l’Italia era un giardino. Con la caduta dell’impero romano, l’uomo abbandona la campagna e la terra ritorna allo stato selvatico. Il paesaggio si modifica, la foresta prende il sopravvento sui campi coltivati, le opere idrauliche ( canali,impianti di irrigazione e drenaggio) vengono demolite, i terreni si impaludano e vastissime aree bonificate diventano pericolosamente insalubri. (oggigiorno si sta verificando una situazione in qualche modo simile: senza  controllo,  cura del territorio e  pulizia dei fiumi etc.,  l’ambiente si degrada velocemente con i disastrosi effetti che conosciamo).  E’ forse questo l’ambiente che l’autore preferisce?

Il paradiso terreste o il mondo di Saturno  esistono solo nella nostra fantasia; la natura è matrigna ed è l’agricoltura che la può migliorare, una agricoltura correttamente intesa, condotta nelle aree pedoclimaticamente vocate, una agricoltura che utilizza in modo razionale tutti i mezzi di produzione, fertilizzanti compresi.

Ciò significa anche il rispetto:

a)     della foresta, in particolare della foresta pluviale tropicale come la foresta amazzonica dove la deforestazione ha disastrose conseguenze. (A. Ehrlich e P. Ehrlich nel loro libro The end of affiance scrivono: “Gli attuali sforzi dei brasiliani renderanno loro semplicemente pochi raccolti in cambio di un’irreversibile distruzione della regione.);

b)    del suolo (solo comparto ambientale di autodepurazione dell’ambiente) e lotta alla speculazione edilizia, alla spinta urbanizzazione e all’insediamenti industriali inquinanti e non sufficientemente garantiti.

Sta agli uomini agire con giudizio onde evitare una agricoltura di rapina.

Dal ragionamento di C.D.V. si deduce che, se l’agricoltura è responsabile di questo disastro planetario, non meno responsabile deve essere considerata la CHIMICA, colpevole di avere sintetizzato i fertilizzanti.

Dalla sintesi dell’ammoniaca, una delle scoperte più importanti per l’umanità, parte la produzione industriale dei fertilizzanti azotati; Fritz Haber e Carl Bosch  dovrebbero essere additati a pubblico ludibrio e dichiarati nemici dell’Uomo e del suo Ambiente?

Oggigiorno è in atto una velenosa campagna di demonizzazione della CHIMICA; una sua errata applicazione potrebbe, è vero, avere effetti disastrosi, ma noi tutti siamo fermamente convinti che le scoperte registrate in questi ultimi secoli abbiano reso un eccellente servizio a tutta l’umanità e devono essere utilizzate e “manipolate” con estrema cura.

Un giorno in classe

a cura di Alfredo Tifi

palloncini_7_6_07Questo altro frammento di esperienza didattica risulta anch’esso dalla applicazione dei protocolli ALCA (academic language of chemistry for all). In questo caso si tratta di un frammento dell’applicazione della quarta fase (su 5) del protocollo avanzato, cioè mirante ai concetti più generali di quelli che emergono dallo studio di casi particolari che si sviluppa in concomitanza.

Struttura interna: riflessioni 14/11/13

12/11 Scrive Mr nel doc. del suo gruppo: “Nelle trasformazioni fisiche la molecola non cambia ma cambia la struttura interna della sostanza, in quelle chimiche cambia sia la molecola che la struttura interna.”

Feedback: Alfredo Tifi 02:42 12 nov
[struttura interna] di che cosa? della molecola? o della sostanza?

Nel frattempo (13/11 mattina, El, Al, Mr e Sm, mentre presentano e difendono la risposta data alla domanda: focale “da cosa si capisce che si formano nuove sostanze in quelle che chiamiamo T. chimiche?” riferiscono oralmente alla classe la loro risposta che:
“Nelle trasformazioni fisiche cambia la struttura interna ma non cambiano le molecole. Nelle T. chimiche cambiano i legami e cambiano le molecole”, seguita dall’obiezione di Mc: “ma se i legami cambiano, come fanno a non cambiare anche le sostanze?”)

Precisazione del gruppo stimolata da me: “i legami di cui parliamo sono quelli tra molecole”
(Il ‘legame’ qui è evidentemente un pseudoconcetto secondo Vygotsky: stesse parole dei concetti scientifici, ma usate con significati spontanei, non accademici e diversi tra loro e soprattutto senza rendersi conto delle differenze).

Mr conferma poi rispondendo sul doc del gruppo:
19:10 Ieri 13/11/13
i legami tra molecole prof.

Da tutto ciò si deduce che il concetto quotidiano di “struttura interna” nel linguaggio della classe è il modo di aggregazione tra molecole, che può cambiare nei passaggi di stato. Un concetto molto chiaro costruito dalle medie a partire dai passaggi di stato.
Il problema con questa concezione è l’aggettivo “interno” che non è più utilizzabile quando si considera che anche le molecole hanno una struttura o quando una data sostanza non abbia struttura molecolare, e quando si frequenta il triennio di chimica.
In effetti il punto critico qui è che i ragazzi non hanno concetti per pensare alla struttura “veramente interna” (molecolare, di coordinazione) basata sui legami “forti”, perché quei pochi concetti che hanno sui legami chimici sono a sé stanti, non inseribili nel continuum che va dalle proprietà fisiche alla struttura “intermolecolare”, proseguendo fino alla struttura molecolare e a quella degli atomi. A metà percorso le loro rappresentazioni hanno uno scatto: dal modello particellare elementare, che va bene per rappresentare i passaggi di stato, per andare “più dentro” non c’è null’altro che le FORMULE. La formula e la struttura intima di una sostanza, quella che causa una composizione determinata, ma anche le sue proprietà, diventano un tutt’uno, decisamente più facile da padroneggiare delle rappresentazioni basate su relazioni di contiguità e legami interatomici.

How-not-what

Per i protocolli si può fare riferimento alle due comunicazioni che ho mandato e cercato di presentare al congresso didichim.

Alfredo Tifi -Apprendimento attivo del concetto di equilibrio chimico –

al XVIII Congresso Nazionale – Divisione di Didattica – Società Chimica Italiana
si veda per un riassunto:

http://www.divini.net/alfredo/

Un anno di blog e il suo futuro.

a cura di C. Della Volpe

Con il 14 novembre è un anno che questo blog è partito e quindi è il momento di tirare le fila e capire come sono andate le cose; anzitutto quanti post e documenti e filmati abbiamo prodotto o raccolto ? In tutto oltre 100 post, una quarantina di paginette brevi e una decina di filmati; abbiamo totalizzato oltre 72000 contatti, oltre 100 followers e 300 interventi. Siamo costantemente nei primi 60 blog scientifici del nostro paese; giusto per capire il più frequentato è quello dell’INAF. Il risultato complessivo non è cattivo se si pensa che i post sono stati scritti in massima parte da meno di 5 persone e questo è il punto dolente: chimici dove siete?

statisticheblog

C’è una redazione ma di fatto la sua funzionalità è ridotta, soprattutto perché una redazione dovrebbe avere più materiale fra cui scegliere e confrontarsi stabilendo una linea editoriale, una serie di interventi, di settori da mettere in rilievo di contatti da cercare, di interviste da realizzare; cose che non obbligano comunque a divisioni del lavoro rigide; il blog non è una rivista ma un luogo di confronto e di divulgazione; l’unica condizione è che ci siano post chiari e scritti in modo appropriato; qualche errore può scappare, e potremo correggerlo velocemente come è già accaduto; d’altronde errori ce ne sono in modo significativo anche nelle riviste professionali.
Tutto ciò si può’ fare se la comunità di riferimento, in questo caso la Società Chimica Italiana, forte di 3000 soci in gran parte persone che lavorano nel settore da anni, non giovani laureati, partecipa al lavoro ed è convinta che l’iniziativa di un blog, che non è affatto isolata (in Italia ci sono decine di blog scientifici anche dedicati alla chimica) è di aiuto nella costruzione di una immagine e di un posizionamento socioculturale della SCI; ma forse non è questo il caso; e dico forse perché non posso negare che una mossa la SCI se la sia data, qualcuno ha partecipato, ma senza costanza se si eccettuano tre vecchiotti come me, Luigi Campanella e Giorgio Nebbia (oggi socio onorario); qualche grande vecchio si è mosso (penso a Balzani, Scorrano e Trifirò); ma dove sono i presidenti delle divisioni, dove sono i giovani d’assalto? Anche l’ambito didattico non ha poi dato questa grande mano; eppure sono stati i post sulla didattica a smuovere maggiore dibattito. Insomma sembrerebbe che il blog non sia ancora arrivato ad essere autonomo, nel senso di vivere di vita propria, rispondere ad una esigenza profonda.
Personalmente non ho intenzione di mollare, ma nemmeno di continuare a fare il motore a tempo pieno; mi aspetto che ci sia una presa di coscienza dell’importanza dell’attività di divulgazione e confronto, ma non a parole, solo nelle occasioni pubbliche, ma nei fatti, nel giorno per giorno, nel seguire la capricciosa evoluzione dei fatti, dei grandi fenomeni ambientali e sociali nei quali la chimica è implicata ogni giorno perché senza la chimica non si cantano messe.
Guerra e pace, ambiente e clima, ricchezza e povertà, cibo e fame, miseria e benessere, cultura ed ignoranza sono i grandi fenomeni quotidiani e la chimica di cui siamo gli attori è dentro e muove gli ingranaggi; sta a noi farlo vedere e capire alle grandi masse di persone; senza una conoscenza di massa della scienza e senza una ampia discussione non ci può essere democrazia vera in un mondo nel quale la scienza è lo strumento produttivo principale. Se rinunciamo a questa lotta per correlare scienza e democrazia la strada è segnata: il futuro è riduzione delle risorse, riscaldamento globale, riduzione degli spazi di libertà e socialità, che la disponibilità di energia e materie prime ha portato negli ultimi 100 anni almeno in una parte del pianeta. Potete non essere d’accordo con me, ma allora a maggior ragione intervenite.
La cosa più tragica non è non essere d’accordo, è non esserci!

I due volti della chimica.

a cura di Luigi Campanella, ex presidente SCI

A dispetto della sua immagine, peraltro infondata, della più ottusa delle scienze fisiche e della corrente chemofobica che la incrimina per l’avvelenamento e l’inquinamento delle nostre città e delle nostre compagne, la chimica è in realtà la scienza centrale del 20˚ secolo. Essa è la base per comprendere la biologia, la medicina, la fisica dello stato solido e l’intera gamma delle tecnologie entrate nella nostra vita di tutti i giorni. La Chimica aiuta anche a comprendere la cosmologia, la geologia, l’evoluzione, l’archeologia e la biotecnologia, nonché il sistema delle prevenzioni e dei rimedi igienici e sanitari.
In questo secolo – che possiamo definire come chimico – la nostra cultura di tutti i giorni ed il nostro benessere dipendono fondamentalmente dalla straordinaria abilità del chimico a sintetizzare, a domanda, strutture molecolari tridimensionali.

Allora perché l’immagine del chimico è così negativa? Perché c’è così grande ignoranza di essa fra i non addetti? Una ragione è forse nel fatto che all’inizio del secolo nessuna nuova grande teoria concettuale è emersa, che fosse paragonabile a quella di Planck. Einstein e Bohr in Fisica o di Freud in Psicologia? Oppure la chimica è meno integrata con la nostra storia culturale poiché non è riuscita a sollevare alcun interesse filosofico? Oppure ciò è dovuto al fatto che la prima immagine di creazione di beni materiali sostenuta da libri ed annunci pubblicitari è stata drammaticamente messa in discussione da disastri come quello di Bhopal?
Le due facce della Chimica possono essere  esaminate e discusse a partire da eventi storici importanti: così la prima guerra mondiale, la guerra del chimico, segna il passaggio da una chimica quella Vittoriana dedicata ai problemi della fame del mondo, della fissazione dell’azoto atmosferico ad una chimica che prepara esplosivi e armi chimiche, innescando all’interno della disciplina una serie di drammatici dilemmi: creazione o distruzione, promesse o minacce, mito o realtà, napalm in Vietnam o crescita della produzione alimentare, inquinamento o disinquinamento? Quest’ultimo merita un’attenzione particolare. Le richieste della Società hanno innescato delle risposte da parte della chimica che ora deve però fare fronte alle numerose richieste in termini filoecologici che nascono proprio dall’avere soddisfatto le prime. Le risposte non sono soltanto scientifiche in questo caso, e come tali, non suscettibili di soluzioni universali ed omogenee.
Le cose vanno meglio nel settore alimentare e in quello farmaceutico. Nel primo la rivoluzione chemio-gastrica e le proibizioni carcinogeniche sono i segnali di una sensibilizzazione verso la salvaguardia del diritto della scienza a proteggere il cittadino al di là degli interessi economici. Nel secondo l’ingegneria razionale delle molecole ha consentito grandi risultati sia sul piano industriale che sanitario. Si adatta assai bene a tale settore quanto John Kenly Smith ha scritto sull’industria chimica Americana definendola interattiva.
Passando dalle applicazioni alla teoria alcune domande vengono poste dal dibattito: c’è una via chimica alla teorizzazione? La chimica ha i momenti suoi propri e razionali o le modificazioni e gli sviluppi scientifici si devono tutti spiegare in termini di contingenze sociali e culturali, come sostengono alcuni sociologi in contrasto con alcune scuole chimiche che sostengono che gli aspetti cognitivi non possono essere mai né ignorati né sottomessi a quelli sociali? I fattori sociali sebbene non insignificanti nella scelta dei problemi chimici, specialmente in un contesto industriale e commerciale, assumono tutto il proprio ruolo nel contesto accademico quando i risultati delle scoperte devono divenire oggetto di investimenti e di scelte di mercato.

"The Alchemist", by Sir William Douglas, 1855

“The Alchemist”, by Sir William Douglas, 1855

La storia in questo caso dovrebbe e potrebbe essere di grande aiuto, ma qui si avverte la separatezza fra chimici e storici della chimica: la grande maggioranza dei ricercatori chimici non legge – e fa male! – libri di storia della chimica e si preoccupa più del rigore e della precisione delle proprie ricerche. Sebbene la chimica non sollevi profonde questioni filosofiche sul cosmo e sulle origini e significati della vita, non di meno esiste una base metafisica della chimica moderna che rappresenta una scienza matura e empiricamente ricca.
E’ certo però che i chimici possono avere successi limitati senza una prospettiva storica, ma di questo le colpe possono essere equamente distribuite per quanto riguarda il passato. Per il presente e per il futuro le correzioni sono sempre possibili ed i segnali si vedono. In fondo questa nota risponde a questo desiderio di integrazione culturale.

La chimica: libere divagazioni di un chimico.

questo articolo è stato già pubblicato su “La Chimica e l’industria”

a cura di di Maurizio Anastasio*   m.anastasio@interproj.it

 Chemistry

Un duraturo e significativo sviluppo della chimica italiana deve richiedere un cambio di mentalità non tanto scientifico quanto organizzativo, migliorando sensibilmente i rapporti tra università e istituti di ricerca con l’industria, orientando l’attività anche verso altre aree e riorganizzando l’insegnamento nelle scuole medie superiori.

    CHI_apr_att.anastasio apertura

L’Onu ha proclamato il passato 2011 Anno Internazionale della Chimica affidando la responsabilità dell’evento all’Unesco, Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Educazione, la Scienza e la Cultura e a Iupac, l’Unione Internazionale della Chimica Pura e Applicata.

L’anno 2011, celebrativo delle conquiste della chimica e del suo contributo al benessere dell’umanità, ha rappresentato uno degli appuntamenti che le Nazioni Unite hanno portato avanti nell’ambito del decennio dedicato all’educazione allo sviluppo sostenibile (2005-2014).

Gli obiettivi principali di questo importante evento sono stati:

– migliorare la comprensione della chimica presso il grande pubblico. Ancora oggi infatti non si conosce appieno il suo valore e il suo peso nell’economia di una nazione;

– favorire la cooperazione internazionale attraverso le attività delle rispettive società chimiche nazionali, delle università e delle varie organizzazioni governative e non governative;

– promuovere il ruolo della chimica come scienza interdisciplinare che affianchi le altre discipline e tecnologie, con l’obiettivo unico di contribuire al progresso della società;

– incoraggiare i giovani ad affrontare con la giusta mentalità le scienze chimiche, sviluppando in loro una costruttiva curiosità per il metodo scientifico.

Le scienze chimiche sono fondamentali perché rappresentano l’unica disciplina che consente di vivere il mondo nel miglior modo possibile attraverso le attività di ricerca teorica e applicata.

Questi due livelli, anche se solo apparentemente sono o si vuole che siano molto distanti, si muovono sullo stesso piano e contribuiscono in maniera sinergica ad approfondire la conoscenza sia degli esseri viventi sia del mondo inanimato.

I sistemi e i mezzi utilizzati dalla chimica rappresentano l’unico approccio per accrescere e migliorare la conoscenza di tutte le scienze sperimentali che da essa derivano, quali, ad esempio, la biologia generale, la biologia molecolare, la fisiologia, la patologia, la farmacologia, la farmacocinetica; permettono la sintesi di farmaci.

Le reazioni chimiche sono in definitiva essenziali alla produzione di cibo, carburanti e degli innumerevoli manufatti e prodotti che vengono utilizzati ogni giorno.

Il mondo è chimica ed è composto, semplicemente, ma non semplicisticamente, da protoni, neutroni ed elettroni diversamente e variamente assemblati per formare un’amplissima gamma di viventi e di non viventi.

I temi critici

La chimica non sembra, secondo il mio personale parere, essersi sviluppata in Italia in maniera significativa e ciò per mancanza di impegni sostanziali di alcune aziende sia pubbliche sia private, di tante altre organizzazioni e di una parte della classe politica che non ha mai collocato la chimica nel posto che merita.

È anche vero, d’altronde, che se non fosse dipeso dai tanto “poco apprezzati docenti e ricercatori” degli istituti chimici e dipartimenti dei vari atenei e/o degli istituti del CNR e dalla “classe dirigente illuminata” di alcune aziende PMI e/o multinazionali, che avevano messo sullo stesso piano la chimica intesa sia come avanzamento culturale e tecnologico sia come investimento, a quest’ora la chimica avrebbe occupato posizioni di gran lunga inferiori a quelle attuali.

T169 Research and Technology

A questo punto mi chiedo quali potrebbero essere state le cause, quelle profonde, responsabili di un ridotto sviluppo della chimica in Italia decisamente più contenuto di quello che si osserva in Europa, in Usa, in Giappone e finanche in Singapore, questi ultimi avendo nella chimica un ottimo punto di forza sia industriale sia scientifico. Esprimerò liberamente il mio punto di vista e se qualcuno o qualche gruppo non accetterà, rispondo fin d’ora con l’affermazione che obbedisce e tiene conto del significato dell’antica espressione latina “cui prodest”, dove questa espressione ha uno e un solo significato incontestabile e che si esplicita nel fatto che “la libertà di pensiero è a unico ed esclusivo vantaggio dell’avanzamento delle scienze, a vantaggio della verità”, indipendentemente dal fatto che quest’ultima possa danneggiare qualcuno o qualche gruppo con interessi non in linea con le ipotesi che descrivo qui di seguito.

Ciò premesso, avevo già da tempo individuato, per aver lavorato presso le principali multinazionali chimiche italiane, per rapporti di lavoro con alcune università, e infine, per essere stato docente di chimica, biologia e matematica nella scuola, alcuni aspetti, a mio parere molto critici, che avrebbero impedito e tutt’ora impedirebbero uno sviluppo armonico, profondo e soprattutto a trecentosessanta gradi della chimica italiana.

A) Nessuna o ridottissima interazione tra l’industria chimica e l’università, CNR o altre istituzioni similari

Tutti si muovono generalmente in maniera indipendente o quasi. Non vi sono che poche zone di contatto e queste ultime, se presenti, sono state e/o vengono realizzate con grande dispendio di energie dopo numerosi tentativi e forse per il tramite di rapporti, che non hanno nulla di tecnologico, ancorché di scientifico.

Perché questo fenomeno? Il manager industriale e il professore universitario hanno filosofie di comportamento diverse, in alcuni casi tanto diverse da apparire contrastanti, due immagini speculari non sovrapponibili, derivanti in parte dal tipo di lavoro e dagli obiettivi che ciascuna figura professionale deve poter raggiungere.

Infatti il primo sosterrebbe che in università il clima non sia per nulla orientato verso problematiche applicative, mentre il secondo sembrerebbe essere convinto che la chimica vada intesa solo secondo canoni rigorosamente scientifici, quindi con un’impostazione che può essere diversa da come generalmente viene affrontata nel mondo industriale.

La realtà, con tutte le possibili varianti specifiche e particolari dei due mondi, è quella descritta in precedenza, ma se si perpetuano e si esaltano le reali differenze, evitando di analizzarle e di cercare di superarle attraverso un utilizzo reciproco delle stesse, la conclusione è la separazione netta, assoluta dei due sistemi fino al punto di non ritorno: se ciò accadesse sarebbe la fine della chimica nel nostro Paese.

A tale proposito debbo citare un caso più unico che raro, quale la profonda, convinta e proficua relazione a carattere scientifico e industriale negli anni Cinquanta tra la Montecatini e il Politecnico di Milano che aveva portato, attraverso un eccellente lavoro di ricerca soprattutto applicata, alla sintesi del propilene isotattico e alle sue applicazioni industriali e, ugualmente importante, al premio Nobel attribuito al prof. Natta, tra l’altro l’unico italiano a ricevere un tale importante riconoscimento per la chimica dal lontano anno della nascita del premio (1901).

B) Pochissime le opportunità di passare dal mondo industriale a quello universitario e viceversa

Quali potrebbero essere le cause che impedirebbero la realizzazione di queste forme di equilibrio dinamico tipico della scienza chimica, ma certamente non presenti, purtroppo, nel mondo dei chimici dell’industria e delle università? Certo è che se si fossero verificate, ben diversa sarebbe stata la situazione dell’industria e della ricerca chimica nel nostro Paese.

Il passaggio di un chimico dall’industria all’università o dall’università all’industria è un fenomeno a bassissima frequenza; non mi risulta che nel nostro Paese accada. Al contrario i due mondi, avendo caratteristiche politiche, culturali e storiche molto diverse tra loro, risultano molto distanti. Non entro nel merito del fenomeno non disponendo di dati, informazioni, ma da tempo se ne osservano gli effetti negativi, tutti riconducibili all’assenza o quasi di questo interscambio che sarebbe stato estremamente positivo per entrambe le due importanti aree. Le cause sarebbero legate alle caratteristiche uniche e di fatto diverse delle due organizzazioni, che riguardano sia gli aspetti strutturali e organizzativi sia quelli gestionali e culturali.

Non si può quindi negare l’esistenza di differenze tra le due istituzioni; queste differenze sono reali, ma sarebbero superabili se si applicassero i capisaldi del management moderno, che considera importanti e significative le differenze fino a elevarle a vero motore della crescita culturale, scientifica, industriale solo però a condizione che si realizzi l’inserimento di figure professionali nelle reciproche istituzioni.

KONICA MINOLTA DIGITAL CAMERAC) Le scienze chimiche e le caratteristiche storiche e culturali del Paese

La filosofia della chimica, intesa sia come contenuti propri di questa disciplina sia come didattica della stessa, pur avendo ben presente quei pochi gruppi che si sono distinti in un lontano passato, contribuendo con le loro capacità e intuizioni ad accrescere gli aspetti teorici e sperimentali della disciplina, è in forte contrasto con gli aspetti caratteriali della “gens italica” da sempre, generalmente poco disposta verso alcune discipline e/o attività.

Sarebbero tanti i motivi del perché la Chimica, non la chimica industriale che richiede caratteristiche mentali, culturali e conoscitive del tutto diverse, non abbia incontrato un reale interesse nel Paese.

Elenco brevemente qui di seguito le principali caratteristiche comportamentali e caratteriali che sarebbero presenti nel nostro Paese:

1) difficoltà, almeno a livello scolastico, di comprensione dei principi basilari della chimica che viene collocata dagli studenti sullo stesso piano della matematica;

2) una diversa visione del concetto di ricerca e sviluppo i cui obiettivi si possono raggiungere, se/quando ciò accade, solo nel medio/lungo termine, al contrario della visione strategica del Paese che prende in considerazione unicamente progetti con soluzioni a breve termine;

3) un eccessivo individualismo presente negli aspetti comportamentali e caratteriali del nostro Paese; tutto ciò rallenterebbe o impedirebbe, e di gran lunga, un concreto avanzamento delle scienze sperimentali;

4) molto basso, se non del tutto assente, lo scambio intellettuale e il ragionamento critico verso un qualsivoglia argomento;

5) minima attenzione verso tutto ciò che riguarda i processi innovativi che sono necessari in una qualsivoglia attività umana per garantire l’avanzamento tecnologico, scientifico, economico e culturale.

Se non fossero stati questi gli aspetti negativi del nostro Paese, forse sarebbero proliferati Centri di Ricerca e Sviluppo, vi sarebbero aziende chimiche di successo, disporremmo di brevetti e pubblicazioni scientifiche di grande rilevanza internazionale.

D) Lo sviluppo delle scienze chimiche in Italia

Ritorno ancora sul premio Nobel per ricordare che le qualità del prof. Natta e del suo gruppo di ricerca sono andate molto al di là dell’importante e critico apporto alle scienze chimiche. Hanno infatti spaziato, leggendo gli interessanti racconti dei suoi principali collaboratori, a tutto campo in termini umani, ingegneristici e di visione del futuro di questa scienza.

Ma se l’apporto e il contributo alla scienza delle macromolecole e alla comunità chimica internazionale da parte del professor Natta sono stati di enorme valore, lo stesso non si potrebbe dire per la maggior parte dei chimici, i quali hanno pensato bene di continuare a occuparsi, almeno negli anni immediatamente successivi al Nobel, degli stessi argomenti, trascurando o non occupandosi che marginalmente di tutto ciò che non afferisse alla chimica dei polimeri, alla chimica delle macromolecole. Da qui i ritardi, in qualche caso, non ancora facilmente colmabili, nella biochimica, nella chimica-fisica, nella chimica analitica strumentale, in ultimo, aspetto molto grave, nelle biotecnologie moderne, per non parlare della chimica farmaceutica e medica. L’eccessiva specializzazione, in questo caso quasi esclusivamente verso la chimica macromolecolare, quindi, ha avuto come conseguenza uno sviluppo disarmonico, che non ha toccato in maniera approfondita gli altri settori della chimica, almeno nel nostro Paese.

E) L’inconscio personale e il suo influsso sulle scienze chimiche

Quest’aspetto non può essere approfondito in questa sede, principalmente perché non sono uno psicoanalista, anche se mi sono occupato di questa affascinante disciplina, ma solo come cultore. Comunque, riporto alcune affermazioni espresse durante conferenze focalizzate sulla psicoanalisi in cui si ipotizzava che la scelta di un indirizzo di studi, in particolare per il corso di chimica, si riallaccerebbe al “desiderio inconscio di controllare la propria vita e i rapporti di relazione in maniera a dir poco assoluta”.

In conclusione, tutti gli individui con le loro scelte intendono, senza una volontà consapevole e cosciente, raggiungere e realizzare fortemente il controllo sulle cose; se si parla di scienze chimiche, risulterebbe una più forte determinazione, sempre inconscia, di controllare la natura.

F) La chimica nelle scuole: insegnamento, errori di impostazione e scelta dei docenti

Prima di procedere oltre, ribadisco il concetto che quanto sviluppato in queste pagine proviene ancora e unicamente dalla mia recente esperienza di docente di matematica e scienze presso alcune scuole e incaricato di alcune lezioni sulla chimica degli insetti, chimica dei prodotti fitosanitari presso un’università lombarda, affiancando il docente titolare del corso. La chimica ancora oggi viene vista come un oggetto misterioso, probabilmente non ben accettata dagli studenti, forse perché verrebbe trasmessa un’immagine negativa o non proprio costruttiva già in famiglia; infatti nel periodo in cui avevo svolto l’attività di docente avevo sempre sentito parlare, dico sempre, di prodotti naturali di gran lunga migliori dei sintetici (in molti casi può essere vero esattamente il contrario), di prodotti alimentari artigianali superiori per sapore, qualità e altre caratteristiche organolettiche (in molti casi può risultare decisamente l’opposto, ma non tanto per le tipologie di processo quanto per i maggiori controlli di chimica analitica strumentale, eseguiti sia sulle materie prime sia sui prodotti finiti).

CHI_apr_att.anastasio riempire4L’insegnamento della chimica si risolve alcune volte in vuote e sterili esercitazioni oppure nello svolgimento e risoluzione di problemi senza alcuna aderenza alla realtà; se da un lato sviluppano abilità formali, dall’altro non conducono a una concreta comprensione dei vari argomenti e non contribuiscono ad accrescere l’indipendenza intellettuale. L’obiettivo, che consiste di fatto nel portare alla vera conoscenza non alla manipolazione di dati e formule, deve condurre a un approfondimento dei principi e al loro utilizzo, per raggiungere una visione sempre più ampia della natura e dei fenomeni ad essa correlati. L’insegnamento è un fenomeno complesso mai riconducibile al semplice trasferimento di conoscenza, ma deve tener conto di numerosi fattori che, senza poter essere esaustivo, comprendono, tra l’altro, i seguenti:

1) i contenuti di quella disciplina;

2) lo sviluppo storico;

3) la didattica della stessa che tra l’altro può presentare aspetti diversi e richiedere una diversa impostazione, a seconda dello specifico argomento, nell’ambito della medesima disciplina;

4) la preparazione teorico-pratica del docente;

5) la capacità di presentare e discutere i principi della disciplina attraverso un dialogo aperto, che deve tendere ad assicurare la comprensione autentica da parte dello studente di ciò che si sta trasmettendo;

6) la capacità e l’abilità del docente di generare nell’allievo il dubbio che tutto ciò che è stato discusso a lezione potrebbe non essere più vero, in seguito a nuove scoperte o verifiche delle stesse. In altri termini si deve comunicare a chi ascolta il valore, del tutto relativistico, delle discipline scientifiche; è questo il messaggio autentico e formativo da trasmettere.

7) documentata capacità del docente di aiutare, anche attraverso un’attività di tipo maieutico e non solo, lo studente e in generale il formando a darsi un adeguato metodo o un insieme di metodi di studio.

L’ultimo elemento di discussione riguarda la figura del docente a cui dovrebbe essere affidato quanto prima l’incarico di insegnare la chimica nelle scuole di ogni ordine e grado.

A tutt’oggi e da sempre la chimica viene insegnata, in particolare nelle scuole secondarie di primo e secondo grado, da laureati in scienze biologiche o indirizzi equivalenti. Senza nulla togliere alle altre figure professionali, la chimica deve essere insegnata da chimici, come la matematica deve essere insegnata da matematici; lo stesso deve valere per qualsivoglia disciplina scientifica, umanistica, economica. Ogni disciplina, ogni materia deve essere insegnata necessariamente dalla corrispondente figura professionale. Se ciò non accadrà, si continuerà a pagare un prezzo elevatissimo in termini educativi, culturali e scientifici.

Conclusioni

I punti critici – quelli più importanti sono stati esplicitati nel paragrafo precedente, ma ne esistono comunque altri che meritano di essere sviluppati – emergono dalle esperienze diversificate dell’autore e quindi, non possono avere alcun carattere generale. Con queste premesse qualcuno potrebbe chiedersi quale significato debba attribuirsi al contenuto e perché sia stato scritto e divulgato su una rivista a diffusione nazionale, se i punti critici non possono essere generalizzati e non rivestono, quindi, un valore di applicabilità diffusa e, ancora più importante, di condivisibilità allargata.

La realtà è diversa poiché qualunque scritto, anche il più autorevole, deve sempre contenere e instillare il germe del dubbio e della sua successiva, conseguente verifica.

Sono pronto a discutere punti di vista diversi, ma sono anche consapevole di quanto sono andato sviluppando. In questo scritto, infatti, ho voluto rompere gli schemi, non proponendo né argomentazioni di politica industriale né problematiche relative a import/export (presentate e discusse da tutti coloro che si muovono in questo settore da tempo e i cui contributi hanno un peso enorme e costruttivo nell’economia del settore chimico) ma, attraverso l’elencazione di motivazioni del tutto diverse, cercare di realizzare un contradditorio per il tramite del quale valutare tutti i punti evidenziati, con il rigore e l’obiettività che qualsivoglia affermazione meriti in determinate circostanze.

La validità di quanto ho esposto dipenderà dunque solo e unicamente dall’esame delle ipotesi sottoposte al giudizio da parte della comunità degli esperti, dei giornalisti specializzati nel settore e dalle relative conclusioni che emergeranno da un’auspicata tavola rotonda.

Vi sono molti altri aspetti che meritano ugualmente di essere discussi, ma, sia esigenze di spazio sia soprattutto perché richiederebbero approfondimenti diversificati, che appaiono essere secondari rispetto ai punti critici elencati in precedenza, impediscono una trattazione più estesa.

Mi riferisco in particolare ad argomenti di settori specifici, quali:

i i chimici nell’industria;

ii il corso di laurea in chimica e la sua riprogrammazione;

iii l’importante ruolo svolto dall’ordine professionale dei chimici;

iv la chimica e la medicina;

v l’attività del chimico negli istituti di cura;

vi l’attività del chimico nei centri ricerca ad indirizzo medico. Prossimamente gli argomenti in elenco potrebbero essere sviluppati e costituire, pertanto, un “continuum” con questa prima parte, che verrebbe completata per tentare di fornire una panoramica più aderente alla realtà del fenomeno “Chimica”.

Questo articolo può e deve generare idee diverse e, in alcuni casi, anche contrastanti o semplicemente non in linea con quelle da me descritte, ma ben vengano, se l’unico obiettivo è di restituire alla chimica tutto lo spazio che merita e che avrebbe perso negli ultimi tempi a causa di una visione della realtà il più delle volte miope e fortemente riduttiva.

CHI_apr_att.anastasio riempire2Evidenziare le cause che, secondo la mia esperienza, ne rallenterebbero l’avanzamento tecnologico, industriale, scientifico è l’obiettivo che mi ero prefissato fin dall’inizio della stesura e confido di aver lanciato la sfida, mosso solo dalla convinzione profonda che anche alla chimica, intesa come l’insieme di tutti coloro che ci lavorano con amore, dedizione e voglia di crescere culturalmente e industrialmente, spetti il ruolo di trainare il sistema Paese, facendolo uscire dalle sabbie mobile nelle quali si è in parte bloccato.

Sembra che in un recente passato la chimica avesse corso il grave rischio di subire una riduzione, diventando fisica applicata, biotecnologie, biologia molecolare. Se ciò fosse accaduto avrebbe provocato un grave danno non solo all’immagine della chimica, ma, anche e soprattutto, alla chimica come scienza a sé stante, con il suo importante e critico bagaglio di leggi fondamentali, la sua didattica unica e articolata, la sua epistemologia, i suoi processi, le sue sempre più crescenti applicazioni in numerosi e diversificati campi; in altre parole sarebbe equivalso a rinnegare la sua posizione fortemente interdisciplinare e quindi trasversale.

Non sarà facile per la categoria riaffermare l’indipendenza della chimica dalle altre discipline, anche se i campi d’interesse della stessa stanno andando verso una notevole espansione; infatti i metodi chimici e chimico-fisici strumentali sempre più stanno trovando applicazioni, già da molto tempo, in aree quali l’astrochimica, la biologia molecolare, la neurochimica, le nanoscienze, le biotecnologie moderne.

Un aspetto che merita forse più di altri di essere esplicitato riguarda non più la Chimica ma tutti coloro che, essendo direttamente o indirettamente esterni alla professione, debbono poterla definitivamente riconoscere e apprezzare.

Nel nostro Paese purtroppo continua erroneamente a persistere una sola figura di laureato, che comprende il medico, l’ingegnere e l’avvocato, e, solo al primo, nel distorto immaginario collettivo del nostro Paese, viene riconosciuto “l’appellativo di dottore”.

Completo quanto detto sopra con alcune considerazione che possono apparire secondarie o del tutto ininfluenti, se non inutili alla gran maggioranza delle persone: debbo ribadire invece con forza che il mancato o l’insufficiente sviluppo della chimica nel nostro Paese può dipendere anche dal mancato riconoscimento della critica funzione del chimico.

I due aspetti chimica e dottore in chimica sono indissolubilmente legati; allo stesso modo lo sono la medicina e dottore in medicina e ciò vale, senza alcun dubbio, anche per tutte le altre figure professionali e le relative discipline.

Il chimico, nel nostro Paese, è visto ancora solo e unicamente come perito chimico e questa visione, errata e fuorviante, attribuisce importanza solo a quest’ultima figura, che tra l’altro svolge il suo lavoro con competenza e professionalità.

Al contrario il dottore in chimica appare una figura molto confusa, imprecisa, vaga quasi non definita: questa è l’idea che l’uomo comune ha ancora di noi chimici.

Un duraturo e significativo sviluppo della chimica italiana deve richiedere un cambio di mentalità non tanto da un punto di vista scientifico – non mancano scienziati e ricercatori di elevato livello nel nostro Paese, anche se una parte dell’intellighenzia italiana è convinta che i cosi detti “cervelli” che lavorano all’estero debbano essere richiamati, mentre sono convinto che si debbano solo migliorare le condizioni economiche e logistiche dei ricercatori nostrani – quanto da un punto di vista organizzativo, attraverso la realizzazione di una serie di decisioni strategiche ragionate e analizzate fin nei minimi particolari, non prima di avere sottoposto al giudizio della comunità degli esperti quanto è stato ipotizzato nell’articolo.

Ringraziamenti: l’autore è grato ad Arturo Anastasio per aver individuato la migliore forma di abstract, a Maria Erika Anastasio e Mariano Fiorentino per una lettura attenta e responsabile e, infine, a Giuseppe Torre, un chimico come l’autore, che si è avvicinato allo scritto attraverso una lettura critica e costruttiva.

Bibliografia

La bibliografia, che comunque riporto, non è stata necessaria in questo articolo, che riflette la mia personale esperienza nelle varie attività svolte durante la vita lavorativa, quindi è uno scritto relativo alla mia personale visione della chimica, ma è stata però molto utile per generare idee, ma soprattutto per confrontare le mie idee con quelle di gran lunga più autorevoli degli importanti autori citati in elenco e anche di tutti gli altri autori non citati in questa sede.

La bibliografia risulterà invece necessaria e sarà arricchita da riferimenti aggiuntivi se/quando potrò sviluppare la seconda parte in cui si richiederà un maggior e più profondo coinvolgimento e conoscenza dei rapporti esistenti tra la chimica e le altre discipline proprio per la sua trasversalità e interdisciplinarietà:

– S. Righi, Reazione Chimica, Edizioni Guerini e Associati, 2011.

– L. Campanella, La chimica e oltre, Di Renzo Editore, 2006.

– Accademia Nazionale del Lincei, Convegno nel centenario della nascita di Giulio Natta, Estratto, Roma, 2004.

– A. Bonaccorsi (a cura di), Il Sistema della Ricerca Pubblica in Italia, FrancoAngeli, Milano, 2003.

– F. Trifirò, Chimica e Industria, 2003, 85(6), 65.

– G. Villani, Chimica e Industria, 2003, 85(6), 56.

– L. Cerruti, Chimica e Industria, 2003, 85(6), 59.

– E. Martuscelli, La ricerca sui polimeri in Italia, Istituto di Ricerca e

Tecnologia delle Materie Plastiche, Pozzuoli (NA), 2001.

– L. Frezza, La ricerca del farmaco, Il Sole 24 Ore, Milano, 1997.

– L. Caglioti, I due volti della chimica. Benefici e rischi, Ed. Arnoldo

Mondadori, Milano, 1979.

*Maurizio Anastasio, laureato in Chimica presso l’Università di Napoli, ha lavorato in diverse multinazionali occupandosi di sintesi organica e agrobiotecnologie. Successivamente, in alcune PMI, ha maturato esperienza nei settori della produzione industriale, marketing territoriale, selezione e assunzione di personale tecnico. Completa l’attività lavorativa in qualità di docente di matematica e scienze nella scuola media inferiore e di chimica e scienze biologiche presso un Liceo Classico; svolge infine lezioni sulla “chimica degli insetti” e la “chimica dei fitofarmaci” presso la Facoltà di Agraria di un’università milanese su incarico del docente titolare. È fondatore e amministratore di International Projects, con interessi nella ricerca applicata in chimica, biotecnologie e nell’attività di formazione.

Ha sviluppato recentemente un lavoro focalizzato sulle Metodologie di Studio, al vaglio di alcune case editrici.