Anno 2015

L’ENEA ha un ruolo di rilievo internazionale nella generazione e nelle applicazioni della luce. Per questo motivo, “Energia, Ambiente e Innovazione” ha ritenuto opportuno dedicare l’ultimo fascicolo dell’anno 2015 all’Anno Internazionale della Luce visto dagli occhi dei Ricercatori ENEA.

La prima parte del fascicolo è dedicata agli “Anni Ruggenti” (1960-1990); negli articoli sono delineati i personaggi che hanno influenzato la storia del Centro ENEA di Frascati, da Rasetti a Ascoli-Bartoli, da Teller a Sands, da Giardini a Quercia. Sullo sfondo dei risultati scientifici di livello internazionale, in questi articoli sono descritti aneddoti, equivoci, decisioni sofferte, intromissioni politiche internazionali, che rendono l’idea del vivace clima scientifico e intellettuale dell’epoca.

Passando agli anni più recenti, gli articoli della seconda parte del fascicolo spaziano dalle sorgenti di luce coerenti e incoerenti alle tecniche di manipolazione dei fasci di fotoni, dai rivelatori di radiazione ai dispositivi ottici miniaturizzati, dalla produzione di energia tramite luce solare alla nuova frontiera dei vortici ottici.

Sono trascorsi 100 anni dal terremoto che il 15 gennaio 1915 distrusse Avezzano, causando 11.700 vittime nella cittadina, che contava 13.000 abitanti, e 30.000 nell’intera area interessata dal sisma. Quali sono stati i progressi della scienza e della tecnica in tema di sicurezza dei cittadini in questi 100 anni? Disastri come quello del 1915 possono ancora verificarsi? Che cosa si fa per prevenire il rischio sismico e mitigarne gli effetti? In questo fascicolo viene esposto lo stato dell’arte sui vari temi: la pericolosità sismica, l’indagine storica, i danni causati dai terremoti e, soprattutto, le moderne tecnologie antisismiche per la progettazione di nuove costruzioni e l’adeguamento di quelle esistenti. Noti i risultati raggiunti dalla scienza e dalla tecnica, spetta alle istituzioni politiche la scelta del grado di sicurezza che una comunità può permettersi, tenendo conto dei costi.

Il valore dell’industria turistica per l’economia italiana ha superato i 160 miliardi €/anno e corrisponde a più del 10% del PIL. Raggiungere un equilibrio tra flussi turistici, popolazione residente e uso sostenibile delle risorse naturali nelle piccole isole è fondamentale perché apre la sfida della sostenibilità, dell’autosufficienza e sicurezza di approvvigionamento idrico ed elettrico e della ricettività dei visitatori. Inoltre, nel Mar Mediterraneo è più difficile che altrove ottenere autorizzazioni per il passaggio di life-lines quali acquedotti e/o elettrodotti sul fondo marino in assenza di innovative misure di compensazione che possano mitigare gli impatti antropici o delle infrastrutture e garantire la riqualificazione ambientale. Il fascicolo illustra i risultati più significativi degli studi e degli interventi svolti nell’arcipelago delle Isole Egadi, sede dell’Area Marina Protetta più estesa del Mar Mediterraneo, grazie ai quali l’ENEA è stata insignita con il Green Coast Award 2013 e le Smart Communities “SMAU” 2015.

In questo numero: La centralità del cibo: sostenibilità e competitività del sistema agroalimentare; Obiettivo 1 - Mantenere inalterate le superfici agricole disponibili per la produzione di alimenti; Obiettivo 2 - Aumentare la produzione agricola e ridurre le perdite; Obiettivo 3 - Rendere l’agricoltura più efficiente e sostenibile; Obiettivo 4 - Adottare modelli di consumo sostenibili e ridurre gli sprechi; Obiettivo 5 - Garantire qualità e sicurezza alimentare

In questo numero: Environmental Monitoring Techniques and Equipment related to the installation and operation of Marine Energy Conversion Systems; Wave energy potential: A forecasting system for the Mediterranean basin; Marine Waves Energy: A spatio-temporal DSS-WebGIS to support the wave-energy potential assessment in the Mediterranean Sea; Evaluation of wave power by integrating numerical models and measures at the Port of Civitavecchia; Recent developments at CNR-INSEAN on testing and modelling marine renewable energy systems for waves and currents; Marine renewables: Exploring the opportunity for combining wind and wave energy; Resonant Wave Energy Converters: Concept development; Resonant Wave Energy Converters: Small-scale field experiments and first full-scale prototype; Double system wave energy converter for the breaker zone; Designing a point-absorber wave energy converter for the Mediterranean Sea; Innovative rubble mound breakwaters for wave energy conversion; Development of analysis tools for self-rectifying impulse turbines for OWC systems; Development and field tests of GEM, the Ocean's Kite: A submersible floating device to tap tidal; Numerical and tank test of a pivoted floating device for wave energy; Stochastic control applied to the ISWEC Wave Energy System; Wave Energy Converters based on Dielectric Elastomer generators: Status and perspectives; INORE: The International Network on Offshore Renewable Energy

In primo piano, in questo numero, il tema dell’efficienza energetica, che nell’analisi dell’International Energy Agency viene considerato il primo e più importante combustibile. Apre la rubrica “Spazio aperto” una valutazione delle politiche per l’efficienza energetica attuate e programmate nel nostro Paese, a cui fa seguito la descrizione di uno strumento per quantificare i risparmi di energia elettrica ottenibili in famiglia modificando i comportamenti di consumo. Due articoli riguardano studi e sperimentazioni sull’utilizzo di tecnologie elettriche nel trasporto locale di persone e merci fresche e altri interessanti contributi riguardano il fotovoltaico off-grid nei villaggi africani e l’agricoltura biologica, di cui vengono esaminati aspetti positivi e limiti. La condivisione del rischio e dei finanziamenti tra settore pubblico e privato come elemento fondamentale perché il processo di innovazione tecnologica si concluda positivamente è al centro di un’altra analisi. Fra le “curiosità scientifiche”, un articolo divulgativo sul mondo affascinante dei suoni e dei rumori e un altro sulle leggi matematiche su cui poggia l’esistenza della realtà fisica e dell’universo. Nella rubrica “Research & development” sono presenti tre articoli: nel primo viene descritto l’impatto rivoluzionario che la stampa in 3D potrà avere, oltre che nel settore manifatturiero, anche nel campo biotecnologico con la possibilità di “fabbricare” tessuti umani; nel secondo sono riportati i primi risultati di ricerche che esplorano la possibilità di realizzare nanoschede elettroniche fatte di DNA; conclude il fascicolo una riflessione sulla percezione del rischio e la realtà del rischio sismico.

In questo numero: Can low carbon societies deliver on energy policy goals including security and affordability?; Benefits for whom? Energy efficiency within the efficient market; Enabling Decarbonisation of the fossil fuel based power sector through CCS; Can low-carbon societies deliver on energy security?; Electric energy storage as an element of low-carbon energy supply; Governance and communication for energy efficiency; How to deliver better policy integration?; Challenges of electricity-based decarbonisation; Common challenge in resource efficiency improvement; Basic materials in the low-carbon society transition; Reuse and recovery of raw materials: Towards the achievement of a resource-efficient society; Towards a new transformation and new governance; Cities in a post-carbon society. A French perspective ; Urban GHG emissions and resource flows: Methods for understanding the complex functioning of cities; Make low-carbon and resilient investments: A leverage to renovate economy in crisis; Local experiences in energy transition; A monetary plan for upgrading climate finance and support the low-carbon transition; The role of Public-Private Partnerships (PPPs) in scaling up financial flows in the post-Kyoto regime; The participatory process to a low-carbon economy in the German state of NRW; Public engagement with energy system change; Win-win strategies in directing low-carbon resilient development path; Assessing ambition of nationally determined contributions; Modeling the roadmap of Thailand’s NAMAs 2020 and raising ambition levels of INDCs; The role of research community in facilitating the implementation of low-carbon Society Blueprint in Malaysia; GIZ approaches on Low-Emission Development Strategies. Need for support from research; Emission pathway modeling to analyze national ambition levels of decarbonization; How can research serve international policymaking towards low-carbon development path? Looking forward; The theory of no change

In questo numero troviamo nuovamente la rubrica ENEA per EXPO 2015, che approfondisce temi legati all’alimentazione e alla nutrizione al centro dell’Esposizione Universale di Milano. Due i temi sviluppati nel fascicolo: “Aumentare la produzione agricola e ridurre le perdite”, che analizza nuovi approcci e tecnologie per incrementare le rese agricole, e “Agricoltura più efficiente e sostenibile”, con al centro la riduzione dell’uso di acqua, fertilizzanti e sostanze chimiche nella produzione agricola.

La rubrica Spazio aperto è invece interamente dedicata a nanotecnologie e nanomateriali, ancora in gran parte in fase di ricerca e sviluppo, ma che offrono un vasto potenziale di applicazioni e rappresentano una opportunità di green innovation. In particolare, viene fatto il punto sugli studi in corso sugli effetti dei nanomateriali su salute umana e ambiente, a supporto della regolamentazione europea