Record di gas serra nel 2015 e 2016: è l’era del CO2

     Come dimostrano i dati dell’Osservatorio di Mauna Loa alle Hawaii, in pieno Oceano Pacifico, tra lo scorso anno e quest’anno la concentrazione di CO₂ nell’atmosfera ha superato le 400 parti per milione (ppm). Ciò vuol dire che ogni milione di molecole che compongono l’atmosfera, 400 sono costituite dal biossido di carbonio. Non solo, oltre al CO₂ sono aumentate le concentrazioni anche di altri gas serra, soprattutto metano (CH₄) e protossido d’azoto (N₂O).

     In passato, livelli di concentrazioni così elevati di gas serra erano stati raggiunti solo a livello locale e soltanto in determinati periodi dell’anno. Adesso è certificato che si tratta di dati consolidati che riguardano l’intero anno e il pianeta nel suo complesso.

     Le conseguenze? Secondo l’Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO, World Meteorological Organization), agenzia dell’ONU nel campo della meteorologia, il 2016 è stato l’anno più caldo di sempre del nostro pianeta, da quando sono disponibili i dati sulla temperatura mediante misurazioni dirette o indirette. Le modifiche del clima continueranno: il CO₂ è un gas persistente, non si trasforma facilmente e la sua riduzione richiederà tempi lunghi. Soprattutto potrà avvenire se si attueranno le strategie concordate nella COP 21, la Conferenza sul clima tenuta a Parigi nel dicembre del 2015. Per i prossimi decenni la situazione continuerà a peggiorare con fenomeni climatici estremi che potranno colpire vaste zone della Terra ed una progressiva desertificazione di alcune regioni che attualmente appartengono alle fasce climatiche temperate e alle zone mediterranee. In questo senso il Sud dell’Italia è in prima linea. Un’altra grave conseguenza di questi livelli elevati di CO₂ nell’atmosfera è rappresentata dalla progressiva accelerazione della diminuzione delle riserve d’acqua dolce del pianeta stoccate nei ghiacciai. La riduzione dei ghiacciai è già in atto da qualche secolo, ma da decenni alcuni studiosi per i motivi più disparati hanno negato che tale riduzione e i cambiamenti climatici fossero da mettere in relazione con l’aumento dei gas serra e che possano essere fenomeni duraturi. Li hanno definiti fenomeni ciclici, legati alle variazioni climatiche naturali del pianeta, associate alle fasi glaciali e interglaciali che si sono alternate nella storia passata della Terra.

     Certamente è vero che, oltre alle attività umane che richiedono largo uso di combustibili fossili, ci sono anche fenomeni naturali che contribuiscono all’aumento di CO₂ come i grandi incendi e il fenomeno El Niño che ha interessato il Pacifico e l’America centrale e meridionale in modo particolarmente violento, ma i numeri sono impietosi. 400 ppm rilevati lontanissimo dalle aree industriali, sul Mauna Loa nel bel mezzo dell’Oceano Pacifico, indicano che questo temibile gas attraverso le correnti atmosferiche si è ormai distribuito uniformemente sull’intero globo e continuerà a sciogliersi nelle acque di mari e oceani aumentandone gradualmente e impercettibilmente (su scala umana) l’acidità. Contestualmente, l’aumento dell’effetto serra, come una coperta in più che si aggiunge intorno al Pianeta, determinerà l’aumento lento e graduale della temperatura dell’atmosfera, del suolo e delle acque.

     L’accordo di Parigi, se trasformato in atti concreti potrebbe ridurre quest’aumento a soli 1,5 °C per i prossimi decenni: è l’unica nota positiva sui cambiamenti climatici che si stanno verificando. La data ufficiale dell’entrata in vigore del trattato di Parigi è prossima: il 4 novembre 2016, un mese dopo la ratifica dello stesso da parte di almeno 55 Paesi in rappresentanza di almeno il 55% delle emissioni di gas serra avvenuta all’inizio di questo mese.

Crediti immagini: NPR e http://public.wmo.int/en . 

Un romanzo sulla chimica

    “La chimica della bellezza” non è un trattato di chimica, né un testo sulla bellezza in sé ma in parte su quella della chimica. Si tratta di un romanzo di Piersandro Pallavicini con una trama suddivisa in varie sottotrame, che hanno per oggetto il mondo della chimica, le sue fatiche e la sua bellezza, i congressi e le pubblicazioni. Ma anche le amicizie, gli amori, la ricerca e il Premio Nobel. Un romanzo articolato, che intreccia la realtà delle scoperte scientifiche e la finzione delle storie e dei personaggi, anche se alcuni di questi si riferiscono a chimici realmente vissuti o viventi, compreso l’autore che è lui stesso un chimico. Un romanzo dell’editrice Feltrinelli che si può trovare facilmente nelle librerie e in rete.

     In un’intervista rilasciata a Federica Tronconi e pubblicata su L’Ultima riga, l’autore tra l’altro riferisce il modo il cui è nato il suo romanzo: “Da una parte mi sono ispirato ad un incontro realmente accaduto nella mia vita, quando a trent’anni ho incontrato ad un convegno il Premio Nobel Jean Marie Lehn. Ho trovato in lui la figura dello scienziato perfetto, un’intelligenza superiore che ha una stima indistinta per tutti senza distinzione tra professore, ricercatore, ecc. Ed è una caratteristica, questa umanità, che ho trovato solo nelle grandi figure, nelle grandi intelligenze. Gli scienziati che ho inserito nella prima storia del  mio romanzo sono modellati sulla figura straordinaria di Jean Marie Lehn. Nella seconda storia invece ricordo Gilbert Lewis, chimico della prima metà del Novecento e l’estensore della chimica che insegno io stesso all’università. Le sue erano teorie sono, ancora oggigiorno, semplici ma geniali. Nonostante la sua genialità non ha mai ricevuto il Premio Nobel per via delle sue critiche mosse nei confronti di alcuni suoi colleghi. Morto suicida, forse per questo motivo, la sua è la storia di una grande ingiustizia. La sua storia mi ha molto colpito e ho voluto inserirla nella seconda parte del romanzo per omaggiarlo della sua grandezza.”Continua con l’intervista …

Lo zolfo in Sicilia

     Lo zolfo e la Sicilia hanno rappresentato per secoli un binomio vincente. Lo zolfo delle miniere siciliane, sfruttato fin dal periodo dell’Impero romano, ha rappresentato una ricchezza che, nell’ultimo secolo però è stata sfruttata male. Una ricchezza svanita a fine ‘800, quando negli Stati Uniti Herman Frasch ideò una tecnica che permetteva di ricavare zolfo a basso costo dalle miniere americane: il cosiddetto metodo Frasch. Declino favorito dall’atteggiamento “miope” dei dirigenti delle miniere siciliane che ignorarono i cambiamenti che stavano avvenendo negli USA e non misero in atto alcun ammodernamento dei sistemi di estrazione.

     Su questo blog è stato già scritto dello zolfo e dei suoi principali composti. In questo post, ricordando che lo zolfo forma composti in centinaia di diversi minerali, sottolineo che può trovarsi anche allo stato nativo. Soprattutto voglio ricordare le miniere siciliane da cui veniva ricavato questo elemento chimico che rientra anche nella composizione della materia vivente.

     Lo zolfo elementare è inodore, il caratteristico odore di “uova marce” che si trova in alcune sorgenti termali (Suio Terme) o nei pressi di alcuni vulcani (Vulcano, nelle Eolie) è dovuto ad un composto: il solfuro di idrogeno (H₂S). Oggi l’utilizzo prevalente a livello industriale dello zolfo riguarda la produzione di acido solforico (H₂SO₄), necessario in molti altri processi.

     I principali giacimenti di rocce ricche di minerali di zolfo, in Sicilia si trovano nelle province di Enna, Caltanissetta e Agrigento, nell’area centrale dell’isola, definita “altopiano gessoso-solfifero”. Ma non mancano miniere anche nelle province di Palermo e Catania. Se si vuole cercare notizie su qualcuna delle centinaia di miniere siciliane: Wikipedia-zolfo_di_Sicilia.

     Riporto un breve brano, l’inizio de “Il fumo” dalla novella “Scialle nero” di Luigi Pirandello (1867-1936), Premio Nobel per la letteratura nel 1934, che fornisce solo una vaga idea del duro lavoro dei minatori:

“Appena i zolfatari venivan su dal fondo della «buca» col fiato ai denti e le ossa rotte dalla fatica, la prima cosa che cercavano con gli occhi era quel verde là della collina lontana, che chiudeva a ponente l’ampia vallata.

Qua, le coste aride, livide di tufi arsicci, non avevano più da tempo un filo d’erba, sforacchiate dalle zolfare come da tanti enormi formicaj e bruciate tutte dal fumo.

Sul verde di quella collina, gli occhi infiammati, offesi dalla luce dopo tante ore di tenebra laggiù, si riposavano.

A chi attendeva a riempire di minerale grezzo i forni o i «calcheroni», a chi vigilava alla fusione dello zolfo, o s’affaccendava sotto i forni stessi a ricevere dentro ai giornelli che servivan da forme lo zolfo bruciato che vi colava lento come una densa morchia nerastra, la vista di tutto quel verde lontano alleviava anche la pena del respiro, l’agra oppressura del fumo che s’aggrappava alla gola, fino a promuovere gli spasimi più crudeli e le rabbie dell’asfissia.” Chi vuole può continuare la lettura dell’intera novella: http://www.classicitaliani.it/pirandel/novelle/01_003.htm .

Per approfondimenti sulla storia dello zolfo in Sicilia: http://www.instoria.it/home/zolfo_sicilia.htm .

Video storico (1963) di CinecittàLuce “Erano schiavi dello zolfo”; Documentario di TV2000 “Gli ultimi carusi delle miniere di zolfo in Sicilia”. Crediti immagine: commons.wikimedia.org3008 × 2000 .

 

 

Nobel per la chimica ai meccanismi nano-molecolari

                La Reale Accademia delle Scienze di Svezia ha assegnato il Premio Nobel per la Chimica di quest’anno a tre studiosi: il francese Jean-Pierre Sauvage, dell’università di Strasburgo, Sir J. Fraser Stoddart (scozzese), della Northwestern University (USA) e Bernard L. Feringa, dell’università olandese di Groningen. Alcuni chimici “puri” saranno rimasti sicuramente sorpresi perché sono stati premiati lavori e scoperte che intersecano varie discipline: chimica, biologia, fisica e nanotecnologie.

     Le motivazioni della scelta: “i tre ricercatori hanno concepito e sviluppato molecole con movimenti controllabili, che possono svolgere un compito quando si aggiunge l’energia”, inoltre “potranno probabilmente essere utilizzate per lo sviluppo di nuovi materiali, sensori, sistemi di accumulo dell’energia”.

     Sono loro che hanno aperto la strada della ricerca e costruzione delle macchine più piccole del mondo. Per la prima volta hanno fatto compiere a macchine “molecolari” movimenti che le cellule, unità viventi, compiono abitualmente in natura: ciglia di protozoi, flagelli di batteri, flagello degli spermatozoi, movimenti di actina e miosina nei sarcomeri delle fibre muscolari, … . L’ordine di grandezza di queste macchine miniaturizzate è dei miliardesimi di metro (10^-9m), ma come le comuni macchine a grande scala, anche queste nanomacchine possiedono interruttori e ingranaggi vari costituiti da molecole. Le tappe fondamentali di queste realizzazioni sono: 1983 (Savage), 1991 (Stoddart) e 1999 (Feringa), anno in cui si ottenne il primo “motore” molecolare in grado di muovere corpi nanoscopici. Un motore che due anni fa sono riusciti a far girare dodici milioni di volte al secondo!

     Queste scoperte potrebbero essere le basi per manipolare atomi e molecole come se fossero mattoncini “Lego” e costruire nanomacchine in grado di muoversi a comando e trasportare molecole di farmaci, ad esempio, solo in quella parte di organo e tessuto dove sono necessari.

Alcuni brevi video di presentazione dei vincitori:

Video de La Repubblica; Video in inglese; Video di Askanews.

Nobel 2016 per la fisica alla materia “esotica”

     Oggi la Reale Accademia Svedese delle Scienze ha comunicato l’assegnazione del Premio Nobel per la fisica a tre inglesi: David Thouless (82 anni), Duncan Haldane (65 anni) e Michael Kosterlitz (73 anni). Kosterlitz, tra l’altro, negli anni ’70 è stato anche studente all’Istituto di Fisica Teorica dell’Università di Torino e conosce bene le montagne piemontesi.   Le loro ricerche risalgono proprio agli anni ’70 e ’80. Le motivazioni dell’Accademia: “I tre scienziati inglesi hanno utilizzato modelli matematici molto complessi e i loro studi stanno permettendo di esplorare gli stati più esotici della materia e di applicare questi ultimi allo studio di nuovi materiali”; inoltre “Hanno aperto la porta a un mondo sconosciuto dove la materia può assumere stati molto strani”.

     Questi stati “esotici” della materia provengono dai comuni passaggi di stato che, però, avvengono in condizioni inusuali come le elevate temperature. I nuovi stati si prestano alla ricerca di materiali altrettanto nuovi, utili per la conduttività ad altissime temperature.

     Secondo il Presidente del CNR Massimo Inguscio, in un’intervista al Corriere della Sera, questa materia esotica è meno disturbata dall’ambiente esterno rispetto alla materia comune e promette sviluppi per le tecnologie del futuro, primi fra tutti i “bit quantistici”.

     Tra le altre cose i tre fisici si sono occupati della “topologia” delle transizioni di fase. La topologia è una branca relativamente nuova della geometria che descrive le proprietà delle figure non statiche ma sottoposte a deformazioni continue e stiramenti vari, senza mai arrivare a tagli o strappi e successive incollature.

Per saperne di più: http://www.focus.it/scienza/scienze/nobel-fisica-2016-live