il Cnr studia la chimica-fisica della mobilità- Corriere.it

L’Istituto di Scienze e Tecnologie per l’Energia e la Mobilit� Sostenibili (Cnr-Stems), nato dall’unione di tre istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Im-Istituto Motori, Irc- Istituto di Ricerche sulla Combustione e Imamoter-Istituto per le Macchine Agricole e Movimento Terra), � operativo dall’ottobre 2020. Ha sedi a Napoli, Ferrara e Torino, appartiene al Dipartimento di Ingegneria Ict e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti, Cnr-Diitet, e affronta in modo integrato le sfide legate a clima, energia e mobilit�, con un focus su sostenibilit� ambientale, sociale ed economica. Le sue attivit� si concentrano su priorit� come la decarbonizzazione, la transizione verso fonti rinnovabili, l’efficienza energetica nei settori industriali, agricoli e della mobilit�. Il Cnr-Stems mira a diventare un’eccellenza nazionale, contribuendo agli obiettivi dell’Agenda di Parigi 2030, del Green New Deal e del Piano Nazionale della Ricerca 2021-2027, promuovendo soluzioni innovative come mobilit� sostenibile, fonti rinnovabili, tecnologie di produzione di vettori energetici puliti, idrogeno, metano, altri vettori gassosi e liquidi, e digitalizzazione per una gestione efficiente dei sistemi energetici.

La decarbonizzazione, la transizione verso fonti rinnovabili, l’efficienza energetica nei settori industriali, agricoli e dei trasporti: dal 2020 il Centro nazionale ricerche ha avviato un’area per alleggerire lo sviluppo economico e sociale. E ha trovato il modo per riciclare gli accumulatori al litio con gli scarti alimentari

�Mi occupo�, spiega l’ingegnere chimico Barbara Apicella che dirige e coordina il gruppo di ricerca Carbeens Lab, Carbon Energy Environment Sustainability, �dello studio dei processi chimico-fisici per la produzione sostenibile di energia e la valorizzazione di prodotti di scarto, utilizzando tecniche diagnostiche avanzate come spettrometria di massa, spettroscopia, cromatografia, analisi ai raggi X e microscopia�.

Produzione e monitoraggio

Il gruppo di ricerca composto dagli ingegneri Carmela Russo, Antonio Tregrossi, Maria Maddalena Oliano, dal signor Fernando Stazione e dai tre giovani assegnisti di ricerca ingegner Biagio Visone, Assia Maoui e Paola Migliorino, �� impegnato in numerose collaborazioni nazionali e internazionali�, continua Apicella. �Produce, partendo da materiali di scarto, nanomateriali a base di carbonio biocompatibili e ne studia le propriet� che li rendono interessanti per applicazioni in campo energetico, medico, elettronico e sensoristico. Monitora i contaminanti prodotti da combustibili fossili e da combustibili alternativi, da pneumatici e freni di automobili, sviluppando diagnostiche innovative per rivelare inquinanti non ancora coperti da normativa. Rivolge attenzione, in collaborazione con altri gruppi di ricerca, agli effetti ambientali e tossicologici di tali contaminanti�.

I progetti finanziati

Di recente due progetti di ricerca hanno ricevuto finanziamenti:

�Abbiamo messo a punto�, racconta la dirigente, �un procedimento ecosostenibile utile a smaltire e a recuperare i catodi di litio ferro fosfato (LifePo4) dalle batterie al litio, utilizzando acido malico estratto dalle bucce delle mele e da altri scarti alimentari e agricoli, insieme all’ossigeno dell’aria, una procedura che sostituisce le sostanze inquinanti attualmente impiegate. In questo modo abbiamo l’opportunit� di riciclare le batterie al litio, il cui uso per la mobilit� elettrica e per l’accumulo dell’energia generata da impianti solari o eolici � in continuo aumento a livello mondiale. L’innovazione di questa ricerca � proprio nell’utilizzo di reagenti derivati da prodotti agricoli di scarto che andrebbero altrimenti smaltiti. Uso che permette di evitare lo sversamento nell’ambiente dei prodotti chimici inquinanti utilizzati per i processi di riciclo delle batterie da dismettere�.

Estrarre il particolato atmosferico dall’aria

Lavora a questo progetto di Carbeens Lab l’ingegner Biagio Visone, in collaborazione con l’ingegner Osvalda Senneca, e con l’Enea

. Mentre un altro interessate studio ideato dall’ingegnere Carmela Russo, cui lavora tutto il gruppo di ricerca Carbeens Lab, Carbon Energy Environment Sustainability, incluse le assegniste Assia Maoui e Paola Migliorino, in collaborazione con l’Universit� degli Studi di Napoli Federico II, � sostenuto dal Mur, Ministero dell’Universit� e della Ricerca. �Si tratta�, racconta Barbara Apicella, �della realizzazione di un metodo per estrarre e purificare dal particolato atmosferico la sua frazione di dimensioni pi� piccole (inferiori a 20 nanometri). Questa frazione, chiamata “punti di carbonio”, in inglese Carbon Dots (Cd), pu� avere fluorescenza di colori diversi, dal blu, al verde al giallo, a seconda delle sue dimensioni. Essendo fatti di carbonio, i Cd hanno molti vantaggi, tra cui quello di essere biocompatibili. Cosa che rende i Cd, prodotti dal particolato atmosferico e considerati rifiuto indesiderato, nanomateriali preziosi utilizzabili in campo biomedico per la diagnosi del cancro e il rilascio di farmaci-geni mirati al tumore, grazie alla loro capacit� di accumularsi principalmente o selettivamente nelle cellule e nei nuclei tumorali�.

Eliminare le particelle tossiche

I due progetti di ricerca, dunque, valorizzano i prodotti di scarto, trasformano un rifiuto in ricchezza e mitigano l’inquinamento

. I risultati ottenuti si inseriscono negli ambiti dello studio sulla sostenibilit� e sull’economia circolare. �Stiamo anche sviluppando�, conclude Apicella, �sistemi innovativi per monitorare il particolato atmosferico di dimensioni nanometriche, con diametro un milione di volte pi� piccole di 1 millimetro. Un particolato altamente tossico, ma troppo piccolo per essere abbattuto dai filtri antiparticolato, che viene sprigionato dai tubi di scarico delle automobili, dagli pneumatici e dai freni, dunque anche da auto elettriche. Inoltre in collaborazione con colleghi medici e tossicologi, dell’Universit� di Napoli Federico II e dell’Universit� delle Marche, stiamo studiando l’effetto del particolato atmosferico nanometrico sulle malattie neurodegenerative. Mentre con partner internazionali, indaghiamo sulla sintesi di combustibili sostenibili per l’aviazione, e di idrogeno verde a partire da biomasse di scarto, quali residui agricoli o di lavorazioni alimentari e plastiche non riciclabili�.