Salve a tutti! In questo nuovo post off-topic, avendo la fortuna di poter rivolgere qualche domanda al dottor Orlando Palone, laureato in Ingegneria Energetica presso l’Università di Roma La Sapienza e attualmente dottorando, ho deciso di aprire l’argomento per curiosi, aspiranti studiosi del settore e così via.
Innanzitutto un carissimo saluto, Orlando, e grazie per aver deciso di contribuire all’intervista!
Prima di tutto, vorrei sapere: che genere di studi hai fatto e cosa ti ha appassionato di più del tuo percorso? Per quale motivo specifico?
Dopo aver conseguito la licenza liceale, nell’ormai lontano 2015, mi iscrissi al corso di laurea triennale in ingegneria energetica presso l’Università di Roma La Sapienza. Ciò che mi affascinava di questo percorso era, da un lato, l’idea di poter comprendere le modalità con cui l’energia, in tutte le sue forme, entra a far parte della nostra vita quotidiana e, dall’altro, la speranza di poter fornire un contributo allo sviluppo di tecnologie più avanzate e pulite per la produzione e la distribuzione dell’energia.
L’ultimo anno del mio percorso di studi triennale fu di fondamentale importanza per la determinazione del mio futuro in campo accademico, in quanto fu l’anno in cui entrai per la prima volta a contatto con lo sconfinato mondo dell’energia nucleare e delle sue applicazioni, dal campo più strettamente energetico a quello medicale.
La difficoltà di questo ambito di studio come anche il desiderio di approfondire una tematica osteggiata da molti, mi spinse verso la decisione di iscrivermi al percorso magistrale, presso La Sapienza, in tecnologie per la produzione di energia da fonte nucleare, che si è concluso ad ottobre dello scorso anno con la discussione della mia tesi.
Attualmente sono iscritto al dottorato in ingegneria energetica presso la medesima università.
Hai dei consigli per chi vuole iniziare lo studio dell’ingegneria energetica?
Da un punto di vista umano, il mio consiglio è quello di non arrendersi mai di fronte alle difficoltà che un simile percorso può presentare, mentre da un punto di vista professionale, il mio consiglio è quello di cercare di capire quanto prima su quale sistema di produzione o distribuzione dell’energia si intende centralizzare la propria futura attività di ingegnere e di approfondirlo il più possibile nel periodo di formazione universitaria.
Che sviluppi prevedi per il futuro nel settore energetico?
Il settore energetico è un settore estremamente ampio e, di conseguenza, poterne tracciare delle linee di sviluppo è indubbiamente un’impresa di difficile riuscita. Cercherò comunque di sintetizzare alcune delle principali ricerche attualmente in corso su scala mondiale concernenti la produzione o l’utilizzazione sostenibile dell’energia.
Uno degli aspetti su cui la politica mondiale si sta concentrando da cinque anni a questa parte, a partire dall’accordo di Parigi sul clima del 2015, è la riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera, causa del progressivo aumento della temperatura del nostro pianeta e quindi, uno tra tutti, dello scioglimento dei ghiacciai polari. Al fine di ottemperare agli obiettivi prefissati per il futuro, numerosi paesi si stanno muovendo nella direzione di una progressiva espansione delle tecnologie per la produzione di energia da fonte rinnovabile, notoriamente ad emissioni dirette nulle, quali pannelli fotovoltaici, pannelli solari, turbine eoliche ecc. a scapito della produzione di energia da fonti fossili, quali carbone, petrolio e gas naturale. Su questa linea, anche la mobilità sta progressivamente dirigendosi verso l’impiego di motori ibridi, termico-elettrico, o esclusivamente elettrici, mentre numerose sono le ricerche per l’impiego a bordo di celle a idrogeno, che consentirebbero di produrre energia elettrica direttamente sul veicolo tramite la reazione tra idrogeno e ossigeno molecolare con prodotto di scarto dato da acqua in forma liquida, affrancando le auto elettriche dalla necessità di batterie di grande capacità.
Per quanto concerne la riduzione delle emissioni atmosferiche nell’industria pesante (chimica, metallurgica e cementizia), vari fattori rendono difficile raggiungere emissioni nulle dai processi produttivi attualmente impiegati. Si pensi alla produzione del cemento, uno dei principali materiali impiegati nel settore edilizio, che passa attraverso il processo chimico di calcinazione in cui il carbonato di calcio (CaCO3) viene portato ad alte temperature fino a decomporsi in ossido di calcio (CaO) ed anidride carbonica (CO2) con la conseguente emissione di quest’ultima in atmosfera. Da un punto di vista tecnico, l’emissione di anidride carbonica (CO2) associata a tale processo può essere ridotta catturando e successivamente immagazzinando l’anidride carbonica (CO2) emessa o impiegando materiali alternativi al cemento. La prima strategia indicata sta attualmente registrando un forte interesse da parte della comunità scientifica e si basa su una serie di processi chimici finalizzati alla produzione di una corrente di scarico molto concentrata in CO2, che viene poi immagazzinata in opportuni recipienti cosicché l’atmosfera non debba farsene carico e quindi non si intensifichi il famoso effetto serra, ovvero il principale responsabile dell’attuale riscaldamento globale.
Tuttavia, la ricerca in campo energetico verte anche sulle tecnologie per un futuro proiettato più in avanti rispetto a quello di cui abbiamo parlato fino a questo punto. Mi sto riferendo all’energia nucleare ed in particolare allo sviluppo degli impianti di produzione dell’energia da reazioni di fusione nucleare.
In una reazione di fusione nucleare due nuclei più leggeri si fondono per costituirne uno più pesante e più stabile con la conseguente liberazione di energia sottoforma di moto di particelle cariche. A causa degli urti con atomi e molecole che compongono la materia circostante, tale energia di moto si traduce poi in un incremento di temperatura del materiale di rivestimento. Nello specifico, la tendenza è quella di disporre un fluido di refrigerazione attorno alla camera in cui si verificano le reazioni di fusione, fluido che entra far parte di un ciclo termodinamico in cui una certa frazione dell’energia termica acquisita dal refrigerante viene convertita in lavoro utile di una turbina, da cui infine avviene la produzione di energia elettrica.
L’interesse per la fusione nucleare è legato a numerosi fattori tra cui: l’elevata energia liberata da ciascuna reazione, la limitata produzione di scorie radioattive rispetto agli attuali impianti a fissione e la sicurezza intrinseca del processo, che esclude la possibilità di una fusione, in senso di passaggio alla fase liquida, del reattore e quindi della liberazione di materiale potenzialmente pericoloso nell’ambiente.
La ricerca nel campo della fusione nucleare sta facendo passi da gigante negli ultimi anni e a livello europeo ripone molte speranze in due importanti progetti: ITER e DEMO.
Il primo, ITER, è un progetto che coinvolge diversi paesi in tutto il mondo per la costruzione e la successiva operazione di un prototipo di reattore a fusione nucleare presso il centro di ricerca di Cadarache in Francia. Il suo obiettivo sarà quello di consentire l’individuazione di eventuali criticità o inconvenienti tecnici legati al funzionamento dell’impianto, che la progettazione dello stesso non ha potuto considerare efficacemente dati i limiti dei modelli attualmente disponibili e impiegati in campo ingegneristico. Il secondo, DEMO, al cui progetto sta attualmente dando un importante contributo anche l’università di Roma La Sapienza, rappresenterà il primo impianto al mondo a produrre energia elettrica da fusione nucleare, quindi perfettamente operativo, e trarrà un importantissimo contributo dagli studi e dai risultati ottenuti dal funzionamento del suo predecessore, ITER.
A tuo giudizio, da un punto di vista più vicino a noi, come sarà influenzata la nostra quotidianità dalla transizione energetica?
Per quanto concerne la vita di tutti i giorni, è chiaro che alcune delle nostre abitudini cambieranno a seguito del succedersi di provvedimenti volti alla riduzione dei consumi energetici e all’abbattimento delle emissioni inquinanti. Per portare alcuni esempi si pensi alla diffusione delle piste ciclabili all’interno dei comuni al fine di favorire la mobilità ecologica (bicicletta, monopattino ecc); alla ristrutturazione delle abitazioni, che vedrà l’impiego di materiali da costruzione opportunamente studiati per ridurre i consumi legati, ad esempio, al riscaldamento o alla refrigerazione degli ambienti; alla produzione domestica di energia elettrica e all’accumulo di energia termica tramite l’impiego di pannelli fotovoltaici e solari, rispettivamente; all’aumento della vegetazione, in particolare arborea e specialmente in prossimità degli edifici, al fine di garantire ombra d’estate e protezione da vento e pioggia in inverno, nonché la cattura e conversione della CO2 ambientale.
È bene tuttavia precisare che noi cittadini siamo e saremo i protagonisti della transizione energetica, come anche una condizione indispensabile per il suo verificarsi. Difatti, anche il sistema più ecologico e sostenibile mai realizzato prima non potrà in alcun modo operare efficacemente senza che vi sia un utilizzatore attento ai bisogni dell’ambiente e sensibilizzato sull’impatto della pratica del risparmio energetico.
Ti ringrazio ancora della tua partecipazione e delle tue approfondite risposte, che certamente saranno interessanti da leggere per varie persone e aspiranti studenti di ingegneria. Un saluto e un abbraccio!
Qualora vogliate approfondire gli argomenti trattati, includo il contatto LinkedIn del dr. Palone.
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