Come cittadini possiamo fare molte azioni per non sprecare energia elettrica. Tuttavia, i nostri comportamenti virtuosi sono solo la punta dell’iceberg. Esistono moltissimi fattori che sfuggono al nostro controllo immediato: usare fonti di energia rinnovabili o non inquinanti, ideare nuovi combustibili, adottare una gestione energetica più efficiente per edifici e industrie, mettere a punto nuovi metodi per produrre energia elettrica. Il mondo della ricerca lavora costantemente per risolvere tutti questi problemi e UniTrento non fa eccezione.
Andrea Dorigato, docente di Scienza e tecnologia dei materiali del Dipartimento di Ingegneria industriale (Dii), studia come creare nuovi materiali isolanti. Gli isolanti sono materiali porosi a bassa conducibilità, che permettono di abbattere in modo significativo il dispendio energetico per il condizionamento e riscaldamento degli edifici. In particolare, Dorigato e il suo gruppo di ricerca stanno ottenendo risultati significativi sulle schiume poliuretaniche abbinate a microcapsule di paraffina. Se sarà possibile utilizzare un materiale simile su larga scala, si potrà ottenere un risparmio energetico significativo, in ambito residenziale e industriale.
Si fanno passi in avanti anche nello studio delle celle a combustibile. Si può pensare a loro come a delle batterie: permettono la conversione diretta dell’energia chimica in energia elettrica, senza bisogno di elementi in movimento come avviene nei motori. Vincenzo Sglavo, ordinario di Scienza e tecnologia dei materiali, si occupa di studiare la membrana elettrolitica, una parte fondamentale di queste celle, cercando di svilupparne una a base di ossido di zirconio. Questa membrana divide la cella in due sezioni, una che contiene idrogeno mentre l’altra contiene ossigeno. La membrana permette all’ossigeno di ridursi in ioni e di passare dall’altro lato per creare acqua combinandosi con l’idrogeno: la reazione produce elettroni e quindi energia elettrica.
Un altro dei grandi obiettivi della ricerca è quello di riuscire a trasformare la CO2 da problema a risorsa. Al Dipartimento di Fisica se ne sta occupando Paolo Tosi, professore associato di fisica sperimentale che, assieme al collega Luca Matteo Martini, sta studiando un modo per produrre combustibili usando anidride carbonica ed energia rinnovabile. L’anidride carbonica, miscelata ad altri gas, viene scissa da una scarica elettrica alimentata da energia rinnovabile: il risultato di questa scissione sono molecole che possono essere usate per sintetizzare combustibili e composti per l'industria chimica. Tosi e il suo team hanno contribuito alla ricerca utilizzando scariche molto brevi e potenti e sviluppando un metodo di spettroscopia laser che permette di misurare l'evoluzione temporale della dissociazione di CO2 su una scala di tempi di milionesimi di secondo dopo la scarica.
Un altro ambizioso progetto è quello di riuscire a sfruttare l’enorme energia contenuta nelle onde del mare, dieci volte più concentrata rispetto a quella del sole. Un obiettivo portato avanti dal progetto "Blue for Green", coordinato da Elisabetta Tedeschi, docente del Dii e della Norwegian University of Science and Technology (NTNU), che ha finanziato al 50% il progetto. Blue for Green, avviato nel 2022, si propone di aumentare l’efficienza, l’affidabilità e la scalabilità del Power Take-Off, la parte dei dispositivi per la cattura dell’energia del mare che si occupa della conversione elettromeccanica. Per far questo è già stato realizzato un primo modello di simulazione completo che, quando sarà stato rifinito e ottimizzato, permetterà di replicare in modo fedele l’intera catena di conversione della potenza, dall’onda fino all’energia elettrica per poter garantire l’efficiente funzionamento del dispositivo in condizioni sia standard che estreme.
Anche Lorenzo Battisti, docente del Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica, sta studiando nuove prospettive per le energie rinnovabili, in particolare i modelli di transizione energetica. Oltre a questo, Battisti è il responsabile del Laboratorio di macchine del Dicam, dove sono progettati, costruiti e testati nuovi prototipi di macchine a fluido, come turbine eoliche e idroelettriche. Nel 2017, Battisti e il suo gruppo di ricerca sono riusciti a realizzare il primo impianto idrocinetico al mondo. Una serie di turbine immerse nel canale idroelettrico Biffis sfrutta l’energia della corrente prima che arrivi nelle centrali idroelettriche in Veneto. Si tratta di una tecnologia improntata al recupero, che riusa e ottimizza un’infrastruttura già esistente
Ma lo studio dell’energia e del risparmio energetico non è solo appannaggio delle scienze dure. Al Dipartimento di Sociologia e Ricerca sociale, Natalia Magnani contribuisce con la sua ricerca al progetto di Euricse dedicato alle comunità intraprendenti. Magnani sta studiando il caso delle Comunità energetiche rinnovabili, le associazioni di cittadini, enti o imprese che decidono di costruire assieme degli impianti per produrre e condividere energia rinnovabile. Gli obiettivi sono quelli di analizzare come sta evolvendo il fenomeno delle Cer a livello nazionale e come si svilupperà nel prossimo futuro e di approfondire la capacità delle Cer di coinvolgere attivamente gli attori locali nella gestione della comunità energetica in termini di stile di vita, scelte economiche, sociali e organizzative. Una conferenza incentrata proprio sul rapporto tra energia e società, è in programma tra il 6 e l’8 settembre 2023.