Tecnologia

Assegnati a Milano i prestigiosi riconoscimenti. Il chimico di Berkeley premiato per i suoi materiali nanoporosi, capaci di stoccare la CO2 e raccogliere acqua dall’aria, anche desertica. Lo scienziato racconta la scoperta in esclusiva a e-gazette 
di Matteo Cislaghi

Innovazione e sostenibilità. I Premi Balzan 2024, tra i riconoscimenti scientifici e culturali più prestigiosi al mondo, anche quest’anno hanno celebrato i contributi alla scienza e alle discipline umanistiche, con un occhio di riguardo all’ambiente. Tra i premiati, a Milano, il chimico Omar Yaghi (nella foto): classe ‘65, giordano naturalizzato statunitense, lo scienziato di fama mondiale ha ricevuto l’award per gli studi sui materiali nanoporosi per applicazioni ambientali, riconosciuti come rivoluzionari nell’ambito del mondo green e della lotta al riscaldamento climatico.
 
Un premio per la scienza dei materiali
Professore all’Università della California, a Berkeley, Yaghi è considerato il pioniere nell’ambito dei framework metallo-organici (Mof) e dei framework organici covalenti (Cof), materiali innovativi e promettenti per “sfidare” la scarsità di risorse e l’inquinamento. In particolare, il lavoro del chimico ha gettato le basi per una nuova generazione di materiali in grado di catturare e immagazzinare molecole su scala atomica. La struttura porosa dei Mof e dei Cof – introdotti da Yaghi negli anni Novanta – è caratterizzata da una straordinaria capacità di trattenere gas o liquidi, rendendoli adatti per applicazioni come la cattura dell’anidride carbonica, l’immagazzinamento di idrogeno e la raccolta dell’acqua dall’aria.
 
Raccogliere acqua dal deserto: una rivoluzione per miliardi di persone
Abbiamo chiesto allo scienziato quali applicazioni dei Mof e dei Cof potrebbero risultare più dirompenti in campo ambientale. «A mio avviso, sarà la raccolta dell’acqua dall’aria, sia da quella umida che da quella desertica», risponde Yaghi. «La maggior parte della popolazione mondiale vive in regioni con scarsità d’acqua», approfondisce il vincitore del Balzan, «tuttavia, la nostra atmosfera contiene circa 13mila trilioni di litri di vapore acqueo. Sebbene siano state proposte molte soluzioni per raccogliere acqua dalla nebbia e dai climi ad alta umidità, finora non esiste una tecnologia efficiente per raccoglierla nelle regioni aride del mondo, dove è più necessaria. Inoltre, grazie ai Mof e ai Cof, la raccolta di acqua pura dall’aria è efficiente dal punto di vista energetico, riducendo in modo significativo il costo del liquido ottenuto. Da questo punto di vista i nostri dispositivi non hanno rivali rispetto a qualsiasi altro materiale o tecnologia di raccolta».
Una scoperta dalle grandi implicazioni sociali, insomma, con il potenziale di incidere sulla vita di miliardi di persone. Già nel 2014 Yaghi e il suo team hanno dimostrato che, sfruttando l’energia solare, questi materiali possono assorbire l’umidità presente nell’aria e rilasciarla sotto forma liquida. Testata nei deserti dell’Arizona e del Mojave, la tecnologia ha mostrato risultati straordinari: una singola unità di Mof può produrre fino a cento litri d’acqua per chilogrammo di materiale al giorno.
Da qui la visione di “acqua personalizzata”: «Le risorse di acqua dolce stanno diventando sempre più scarse», ricorda con e-gazette Omar Yaghi, «per questo è importante stabilire che l’accesso all’acqua pulita sia un diritto umano fondamentale per ciascun abitante della Terra. In un’epoca in cui l’acqua sta diventando industrializzata, privatizzata e controllata dalle corporation, la disponibilità di una tecnologia del genere elimina la necessità di proprietà, fornendo una fonte direttamente agli individui, dalla natura».
 
La cattura della CO2 e lo stoccaggio dell’idrogeno
Oltre alle applicazioni idriche, i Mof stanno rivoluzionando la cattura e lo stoccaggio della CO2. Questi materiali sono in grado di intrappolare il carbonio rilasciato dalle combustioni industriali, contribuendo a ridurre le emissioni di gas serra. E un’altra applicazione cruciale è lo stoccaggio dell’idrogeno: considerato il combustibile pulito del futuro, l’idrogeno ha sempre incontrato problemi legati alla sua conservazione in forma gassosa. I Mof di Yaghi permettono di immagazzinare idrogeno in modo sicuro ed efficiente – ha sottolineato la giuria del premio – aumentando la capacità di stoccaggio a basse temperature. Un importante passo avanti per lo sviluppo di veicoli puliti.
 
«La Germania ne produce già diverse tonnellate»
Ma, chiediamo all’esperto, ci sono Paesi e aziende che stanno già utilizzando queste tecnologie nella vita quotidiana? «Molte grandi aziende, così come centinaia di startup, stanno perseguendo la commercializzazione dei Mof e dei Cof per la cattura del carbonio e la raccolta dell’acqua dall’aria desertica», afferma Yaghi. «Basf, la più grande azienda chimica del mondo, con sede in Germania, sta producendo tonnellate di Mof per alimentare il mercato. Secondo il rapporto di Global Market Insights, il mercato dei Metal organic frameworks ha superato gli 8,9 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede che avrà un tasso di crescita annuale del 13,6% fino al 2032, grazie alle innovazioni nei metodi di sintesi e ai quadri normativi favorevoli (qui il rapporto integrale).
 
Gli altri premiati, dalla giustizia riparativa all’invecchiamento
Insieme al chimico dell’Università di Berkeley, il Balzan ha premiato John Braithwaite (Australia) per i suoi lavori sulla cosiddetta giustizia riparativa,
Lorraine Daston (Germania/Usa) per gli studi sulla storia della scienza moderna e contemporanea e Michael N. Hall (Svizzera/Usa) per il contributo alla comprensione dei meccanismi biologici dell’invecchiamento.
I riconoscimenti sono stati assegnati a Milano dalle presidenti della fondazione Premio Balzan, Maria Cristina Messa, e del comitato generale, Marta Cartabia. Il valore di ogni Premio Balzan 2024 è di 750mila franchi svizzeri (circa 800mila euro).
 
Tutte le info sul Premio Balzan: https://www.balzan.org/it
 
Il laboratorio di Omar Yaghi: https://yaghi.berkeley.edu/