Foglie biosolari puliscono l'aria meglio degli alberi: BioSolar Leaves

BioSolar Leaves e le foglie biosolari che puliscono l'aria.

Foglie biosolari in grado di pulire l'aria meglio degli alberi. Sono quelle frutto della ricerca portata avanti dalla startup britannica Arborea, in collaborazione con l'Imperial College di Londra, che sta lanciando un progetto pilota per testare una nuova tecnologia denominata "BioSolar Leaf" (Foglia BioSolare), il primo sistema di coltivazione al mondo che sfrutta la fotosintesi naturale per pulire l’aria e rimuovere CO2. Grazie alla luce solare, questa tecnologia facilita la crescita di piante all’interno di pannelli che all’apparenza sono molto simili ai sistemi di accumulo di energia solare.

 Il team di Arborea che ha inventato le BioSolar Leaves in laboratorio. Il team di Arborea che ha inventato le BioSolar Leaves in laboratorio.

La collaborazione con l'Imperial College fa parte dell'impegno dell'università di compensare l'impatto ambientale del suo nuovo campus nella zona ovest di Londra. Il fondatore di Arborea ed ex alunno, Julian Melchiorri, afferma che il progetto delle BioSolar Leaves sarà un'occasione per sperimentare questa  tecnologia "ad azione multipla" nelle condizioni del mondo reale e comprenderne il pieno potenziale: 

"Quando ho fondato Arborea, il mio obiettivo era di affrontare i cambiamenti climatici, prendendo in esame le questioni critiche legate al sistema alimentare. Nelle nostre città moderne in continua crescita, la cooperazione tra start-up, istituzioni accademiche ed enti governativi è fondamentale per consentire e accelerare l'innovazione sostenibile a vantaggio sia della nostra società sia dell'ambiente". 

Julian Melchiorri, fondatore di Arborea, parla delle foglie biosolari e ne spiega il funzionamento in questo video: 

La tecnologia delle foglie biosolari BioSolarLeaf

Gli organismi coltivati nei panelli sono micro-alghe, diatomee e fitoplancton che, come altri esseri fotosintetici, usano l'energia proveniente dalla luce solare, dall'acqua e dall'anidride carbonica per produrre il cibo di cui hanno bisogno per vivere e crescere. Nel processo di fotosintesi, purificano l’aria rilasciando ossigeno e rimuovendo CO2. Allo stesso tempo producono biomasse organiche che possono essere trasformate in ingredienti per prodotti alimentari sostenibili a base vegetale.

Ma non è finita qui. La parte sorprendente della nuova tecnologia delle BioSolar Leaves è che queste foglie biosolari a parità di superficie, hanno un’efficienza 100 volte superiore a quella degli alberi.

 Il professor Neil Alford Cllr Stephen Cowan e Julian Melchiorri parlano della nuova tecnologia delle BioSolar Leaves. Il professor Neil Alford Cllr Stephen Cowan e Julian Melchiorri parlano della nuova tecnologia delle BioSolar Leaves.

Lungi dal voler creare una competizione tra mondo naturale e bionico, Arborea non vuole sostituire gli alberi con una loro “versione aggiornata” ma semplicemente riprodurre e implementare un processo naturale per affrontare, con un’unica soluzione, alcune delle problematiche più pressanti della contemporaneità quali:

  1. Migliorare la salute umana;
  2. Combattere la crisi di risorse a fronte dell’aumento della popolazione mondiale;
  3. Avere un impatto positivo sulla crisi climatica, riducendo la quantità di CO2 presente nell’atmosfera e purificando l'aria;
  4. Salvaguardare e proteggere l’ambiente naturale, evitando l’uso di sostanze tossiche, la produzione di rifiuti e il consumo di suolo.

Un approccio innovativo e multi-direzionale che non copia semplicemente un processo naturale ma lo utilizza come modello di partenza, per potenziarlo, senza creare un sostituto o una scomoda dualità naturale/artificiale. Una forma ibrida di tecnologia che fornirà all’umanità nuovi e utili strumenti nella lotta alla crisi ecologica.

Le foglie biosolari per combattere la crisi ambientale

Per comprendere il potenziale di questa tecnologia dobbiamo analizzare le premesse da cui nasce. A fronte dell’aumento esponenziale della popolazione mondiale, l’attuale sistema agro-economico basato su monocoltura e agricoltura intensiva, si è dimostrato largamente inefficace a provvedere le risorse alimentari necessarie per tutti. Secondo i dati del World Economic Forum l’aumento della popolazione entro il 2050 richiederà il 70% di cibo in più rispetto a quanto è consumato oggi. Al tempo stesso miseria, fame e malnutrizione stanno raggiungendo nuovi picchi, nonostante i livelli di progresso tecnologico che la razza umana ha raggiunto e l’illusione di vivere in un mondo in costante crescita economica.

 Il processo di purificazione delle BioSolar Leaves. Il processo di purificazione delle BioSolar Leaves.

Come se non bastasse, i danni ecologici e sociali del nostro sistema alimentare sono sotto gli occhi di tutti: deforestazione, desertificazione, perdita della biodiversità, riscaldamento globale, erosione e perdita della qualità del suolo. La lista è lunghissima. E tutto ciò per produrre cibo non salutare, con bassi valori nutritivi, e imbottito di sostanze tossiche e dannose tanto per la vita umana quanto per il suolo.

In aggiunta la dipendenza globale dai combustibili fossili e gli scarichi prodotti dalle industrie hanno fatto dell’inquinamento atmosferico una crisi sanitaria a livello mondiale e di proporzioni catastrofiche. Secondo la World Health Organization (Organizzazione Mondiale della Salute), infatti, ogni anno oltre 4,2 milioni di persone muoiono a causa dell'esposizione all'inquinamento atmosferico, e ben il 91% della popolazione del pianeta vive in aree in cui la qualità dell'aria supera i limiti delle linee guida definiti dall'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità).

Dato questo quadro generale, la missione di Julian Melchiorri con le BioSolar Leaves  è quella di accelerare la transizione globale verso il cibo sostenibile, combinando tecnologia avanzata e processi biologici. Come Melchiorri, i ricercatori che studiano la coltivazione di micro-alghe ritengono che questa sia una strada molto promettente da percorrere. Non si esagera affermando che questi esseri microscopici sono alcuni degli organismi più importanti nella storia del nostro pianeta. Sono, infatti, i responsabili dell’iniziale formazione di ossigeno nell'atmosfera terrestre, e costituiscono la base fondamentale della catena alimentare, fornendo cibo a trilioni di animali. Le loro cellule contengono migliaia di molecole alimentari altamente nutritive che, non essendo mai state processate da altri organismi, mantengono un’alta digeribilità e proprietà nutrizionali incontaminate: proteine, vitamine, potenti antiossidanti, minerali, acidi grassi essenziali e fito-nutrienti. Inoltre crescono rapidamente e utilizzano solo una frazione del terreno e dell'acqua necessari per le colture e il bestiame, risolvendo un altro grande impatto negativo del modello alimentare corrente. Infine tutto il processo di coltivazione avviene in ambiente sterile e controllato, in cui risorse e consumi vengono ottimizzati e il contatto con sostanze tossiche di qualsiasi natura è escluso.

 Il bioprodotto delle alghe.

Le applicazioni di questa nuova tecnologia sono diverse e molto promettenti, come ha affermato Stephen Cowan, capo del distretto londinese di Hammersmith & Fulham, con una dichiarazione che ben riassume la portata di questa scoperta, le sue implicazioni e possibili applicazione:

"Siamo determinati a diventare il distretto più verde della Gran Bretagna e saremo i primi al mondo ad installare questa tecnologia biologica all'avanguardia. Le persone meritano di avere un governo che compia tutte le azioni possibili per pulire l’ aria che respiriamo e affrontare il cambiamento climatico. La straordinaria nuova tecnologia di Arborea ha il potenziale di cambiare per sempre il settore edilizio e le utenze pubbliche in quanto può utilizzare superfici come muri, coperture e persino pensiline degli autobus per rimuovere CO2, produrre ossigeno e ridurre i cambiamenti climatici. Cercheremo sempre di piantare più alberi e creare più spazi verdi, ma questa è un'aggiunta importante al nostro arsenale nella lotta per salvare il nostro ambiente". 

 Una possibile applicazione dei pannelli con Biosolar Leaves. Una possibile applicazione dei pannelli con Biosolar Leaves.

Piante ideali che immagazzinano CO2. Un altro esempio

Un altro esempio di un approccio che imita un processo naturale per poi potenziarlo ha fatto molto clamore nel mondo scientifico per la portata rivoluzionaria della scoperta. Si tratta di “Ideal Plant Project” (progetto di piante ideali) che utilizza l'orticoltura tradizionale e l’innovativa tecnica di editing genetico Crispr, per potenziare la capacità delle piante di immagazzinare CO2 nelle radici. Ideal Plant fonde i geni di piante comuni come fagioli, mais e cotone, con un nuovo composto che le permette di assorbire più anidride carbonica. Le radici poi trasferiscono la CO2 nel terreno e la immagazzinano a lungo.

La scoperta è stata fatta dal team condotto da Dr. Joanne Chory, uno dei botanici più stimati al mondo che da tempo combatte contro la crisi climatica, al fine di scoprire un modo di abbassare la temperatura della Terra. La scoperta, infatti, se implementata su larga scala, potrebbe assorbire abbastanza CO2 dall'atmosfera da rallentare gli effetti del cambiamento climatico.

Esempio di orticoltura di piante che assorbono CO2.

Come ha affermato Dr. Joanne Chory "quello che stiamo cercando di fare è una cosa enorme, molto complicata anche se sembra così semplice. Le piante si sono evolute per assorbire CO2 e sono davvero brave a farlo, e la concentrano, cosa che nessuna macchina può fare, per poi trasformarla in materiali utili, come lo zucchero”.

Quando però le piante “normali“ muoiono, rilasciano grandi quantità di CO2 nell'aria; nel caso di Ideal Plant, una quantità significativamente minore di CO2 verrà rilasciata poiché queste piante immagazzinano più carbonio nelle radici e nel terreno, e per periodi più lunghi.

Chory afferma che queste super-piante avranno sistemi di radici più profonde e più forti che fermeranno anche l'erosione del suolo (altro problema legato al riscaldamento globale) rendendolo più sano e aumentandone la produttività. La ricerca è nella fase sperimentale e ci sono ancora diversi aspetti da affrontare prima che venga immessa sul mercato, in parte anche dovuti alla forte resistenza che queste pratiche di editing genetico riscontrano da parte della società civile.

Luca Leonardo Preziosa

Luca Leonardo Preziosa Architetto

Architetto pugliese, vive e lavora a Praga. Sogna di progettare le città sostenibili del futuro, basate su un’economia circolare e la cultura della condivisione. Ha fatto della sostenibilità e del vivere senza produrre rifiuti il suo stile di vita. Si nutre di musica, arte e conoscenza, nella più ampia accezione.

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