Celebrare il ricordo per progettare il futuro

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Abbastanza frequentemente si organizzano simposi per celebrare l’anniversario della nascita e della morte di grandi scienziati, mentre è raro che si organizzi un simposio per celebrare l’anniversario della pubblicazione di un lavoro scientifico e ancor meno di una conferenza. Lo facciamo a Bologna il 13 ottobre presso il Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” dell’Università. In quel giorno, celebreremo i cento anni di una famosa conferenza tenuta proprio da Giacomo Ciamician, lo scienziato a cui il Dipartimento è dedicato. 

La conferenza, intitolata “The Photochemistry of the Future”, fu tenuta da Giacomo Ciamician l’11 settembre 1912 alla VIII International Conference of Applied Chemistry svoltasi a New York e Washington. L’interesse destato nella comunità scientifica fu molto grande tanto è vero che il testo della conferenza fu pubblicato su Science il 27 dello stesso mese (volume 36, pagina 385) e poi tradotto e pubblicato in tedesco, francese ed italiano. Ancor oggi questa conferenza è ritenuta in tutto il mondo una pietra miliare per lo sviluppo della fotochimica e una visione profetica della transizione dall’era dei combustibili fossili a quella dell’energia solare. Nella conferenza Ciamician, dopo aver parlato delle sue ultime ricerche, allargò la prospettiva in due direzioni. Da una parte indicò le linee di sviluppo che avrebbe avuto la fotochimica, una branca della scienza appena nata a quel tempo (il concetto di fotone era stato elaborato da Einstein solo pochi anni prima), oggi fertile terreno di incontro fra la chimica, la fisica e la biologia. Dall’altra affrontò il grande problema, anche oggi così attuale, delle risorse energetiche che l'umanità ha a disposizione per il suo progresso. E’ proprio per questa seconda parte che Ciamician è considerato il profeta dell’energia solare. 

Ciamician cominciò la conferenza con queste parole:

La civiltà moderna è figlia del carbon fossile: questo offre all'umanità l'energia solare nella forma  più concentrata, accumulata nel tempo d'una lunga serie di secoli. L'uomo moderno se ne serve con crescente avidità e spensierata prodigalità per la conquista del mondo. La terra ne possiede ancora enormi giacimenti: ma essi non sono inesauribili. Bisogna pensare all’avvenire e sorge allora una domanda: l'energia solare fossile è la sola che possa essere usata nella vita e nella civiltà moderna? 

Se alla parola "carbone", che era a quel tempo praticamente l’unica fonte di energia, sostituiamo "combustibili fossili", il ragionamento di Ciamician è del tutto attuale. Dopo aver valutato che "...la quantità di energia solare che arriva annualmente in un piccolo territorio tropicale che abbia una superficie grande come quella del Lazio equivale alla produzione annuale mondiale di carbon fossile" e osservato che "l'enorme quantità di energia che la terra riceve dal sole, rispetto a cui quella immagazzinata dalle piante nei periodi geologici è quasi trascurabile, va in gran parte dispersa", Ciamician si chiede se, e come, sia possibile utilizzare almeno una parte di questa energia: "E' possibile aumentare la produzione di materia organica vegetale, intervenire sulle piante per farle produrre più abbondantemente? Io credo di sì." E aggiunge "La messe, seccata al sole, dovrebbe venire convertita integralmente nel modo il più perfetto in combustibile gassoso". Ciamician quindi parlava già di quelli che noi oggi chiamiamo biocombustibili.

Notando poi che “La luce favorisce in modo speciale i processi di ossidazione e riduzione", Ciamician arriva a dire che "si potrebbero immaginare pile basate su processi fotochimici". Preconizza cioè l’effetto fotovoltaico che oggi ci permette di convertire con grande efficienza la luce solare in energia elettrica.

Ciamician aveva studiato a lungo le reazioni fotochimiche che avvengono nelle piante e esponendo al sole sulle terrazze del suo istituto a Bologna centinaia di matracci contenenti sostanze chimiche si era reso conto dell’azione potente e specifica della luce anche sulle molecole non biologiche.  Nella parte finale del suo discorso affronta quindi il punto fondamentale del problema energetico, chiedendosi:

.. se non vi sia altro modo di produzione che possa gareggiare con i processi fotochimici dei vegetali. ... In altre parole, se sia possibile fissare con opportune reazioni fotochimiche l'energia solare, ... poter trasformare con opportuni sensibilizzatori e catalizzatori ... acqua e anidride carbonica in metano o eseguire altri analoghi processi endoenergetici. 

Preconizza cioè la fotosintesi artificiale, uno degli obiettivi più importati perseguiti dalla scienza moderna. L’attenzione di numerosi gruppi di ricerca infatti è oggi concentrata sulla scissione dell’acqua in idrogeno ed ossigeno per via fotochimica, processo che risolverebbe  contemporaneamente la crisi energetica e i problemi climatici. “The Photochemistry of the Future”, tradotta in italiano col titolo “La fotochimica dell’avvenire”, non è solo un pietra miliare della scienza, ma anche un testo magistrale che raggiunge vette poetiche. Ne è un esempio la  visione del futuro energetico dell’umanità descritta da Ciamician a conclusione della sua conferenza:

Là dove la vegetazione è ubertosa e la fotochimica può essere abbandonata alle piante, si potrà con culture razionali giovarsi delle radiazioni solari per promuovere la produzione industriale. Le regioni desertiche invece, dove le condizioni del clima e del suolo vietano ogni cultura, sarà la fotochimica artificiale che le metterà in valore. Sull'arido suolo sorgeranno colonie industriali senza fuliggine e senza camini: selve di tubi di vetro e serre di ogni dimensione - camere si vetro - s'innalzeranno al sole ed in questi apparecchi trasparenti si compiranno quei processi fotochimici di cui fino allora le piante avevano il segreto ed il privilegio, ma che l'industria umana avrà saputo carpire: essa saprà farli ben altrimenti fruttare, perché la natura non ha fretta mentre l'umanità è frettolosa. E se giungerà in un lontano avvenire il momento in cui il carbone fossile sarà esaurito, non per questo la civiltà avrà fine: ché la vita e la civiltà dureranno finché splende il sole! 


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