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Economia

La relazione tra politiche ambientali ed empowerment politico delle donne

By ScientifiCult 22 Luglio 2024

Con le donne al comando si respira un’aria migliore, letteralmente: uno studio rileva una correlazione tra politiche ambientali ed empowerment politico delle donne

Studio dell’Università di Pisa pubblicato sull’European Journal of Political Economy evidenza che la qualità dell’aria è migliore con l’empowerment femminile. L’analisi ha riguardato 230 regioni di 27 paesi UE.

La qualità dell’aria è migliore se le donne comandano le istituzioni. La notizia arriva da uno studio condotto all’Università di Pisa e pubblicato sull’European Journal of Political Economy. L’analisi ha riguardato 230 regioni di 27 Paesi dell’Unione europea.

“I nostri risultati evidenziano una relazione positiva tra l’empowerment politico delle donne e la qualità dell’aria – spiega una delle autrici dello studio, la professoressa Lisa Gianmoena del dipartimento di Economia e Management dell’Ateneo pisano – Questo suggerisce che le donne, quando occupano posizioni di potere, tendono ad adottare politiche ambientali più rigide e orientate verso la sostenibilità rispetto alle regioni governate da uomini e questo fenomeno può essere attribuito alla loro maggiore sensibilità e al loro impegno sociale”.

In particolare, questa correlazione positiva risulta evidente in numerose regioni del Nord Europa, tra cui Finlandia, Irlanda, Estonia, Svezia e Danimarca, mentre la maglia nera va alla Polonia, Ungheria e Romania. In Italia, la Valle d’Aosta si distingue per la qualità dell’aria migliore, mentre la Lombardia registra i livelli peggiori.

Per realizzare lo studio ricercatori e ricercatrici hanno lavorato alla costruzione di un dataset a livello regionale che integrasse empowerment politico femminile e dati ambientali. Questa impostazione è stata fondamentale anche perché nel contesto europeo le condizioni ambientali e sociali possono variare notevolmente tra le diverse zone e sono poi le autorità sub-nazionali ad essere maggiormente responsabili dell’applicazione di direttive e standard ambientali nazionali e sovranazionali. Per quanto riguarda le donne, è stato utilizzato l’Indice di Empowerment Politico delle Donne (WPEI), considerando la loro presenza a vari livelli di governo (nazionale, regionale e locale).

“Per assicurarci che il rapporto tra empowerment politico femminile e qualità aria non fosse una “correlazione spuria”, cioè puramente casuale – conclude Gianmoena – abbiamo testato altre variabili economiche e non economiche come lo sviluppo economico, il livello di istruzione, le innovazioni in tecnologie verdi, l’ideologia politica e la densità di popolazione. Tuttavia la relazione positiva tra empowerment politico femminile e qualità dell’aria è rimasta significativa, confermando la robustezza del risultato”.

Lisa Gianmoena è autrice dell’articolo insieme al collega Vicente Rios, docente del dipartimento di Economia e management dell’Ateneo pisano. Entrambi collaborano con il centro di ricerca REMARC (Responsible Management Research Center) dell’Università di Pisa. Gli altri autori sono la dottoranda Izaskun Barba e il professore Pedro Pascual entrambi del dipartimento di Economia della Università Pubblica di Navarra (Universidad Pública de Navarra – UPNA), Spagna.

Con le donne al comando si respira un’aria migliore: la correlazione tra politiche ambientali ed empowerment politico delle donne. Foto di JürgenPM

Testo dal Polo Comunicazione CIDIC – Centro per l’innovazione e la diffusione della cultura dell’Università di Pisa.

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Astronomia

Progetto ASCenSIon: veicoli orbitali che utilizzano propellenti “verdi”

By ScientifiCult 12 Giugno 2024

Progetto ASCenSIon: veicoli orbitali che utilizzano propellenti “verdi”, ecco il futuro delle esplorazioni spaziali

Lo studio dell’Università di Pisa pubblicato sulla rivista Acta Astronautica realizzato nell’ambito del progetto europeo ASCenSIon

Pisa, 12 giugno 2024 – La sostenibilità può arrivare anche nello spazio grazie ad uno studio su nuova classe di veicoli orbitali che per muoversi nello spazio utilizzano propellenti “verdi”. La notizia arriva da uno studio del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa pubblicato sulla rivista Acta Astronautica e realizzato nell’ambito di ASCenSIon, un progetto europeo che ha visto la partecipazione di molti partner nazionali e internazionali, tra cui il Politecnico di Milano e Università La Sapienza di Roma in Italia, e numerose altre realtà in Germania, Francia, Belgio e Spagna. La ricerca pubblicata nell’articolo è stata svolta da Alberto Sarritzu sotto la supervisione del professore Angelo Pasini; il team del progetto all’Università di Pisa include anche la dottoranda Lily Blondel-Canepari.

“I nuovi propellenti “verdi” potranno certamente sostituire i propellenti tossici oggi prevalentemente usati – spiega Alberto Sarritzu – Questo permetterà da un lato di migliorare l’efficienza della propulsione e rendere possibili missioni che al momento non lo sono, dall’altro di semplificare le operazioni a terra in preparazione dei veicoli orbitali, che oggi sono lunghe, complicate e costose”.

Lo studio di propellenti verdi è uno sforzo internazionale che va avanti da decenni, con l’Università Pisa che negli anni ha ricoperto un ruolo chiave. I propellenti verdi sono generalmente composti chimici a basso impatto ambientale e tossicità, come acqua ossigenata ad alte concentrazioni o protossido d’azoto, comunemente conosciuto come anestetico. Rientrano tra questi anche il comune cherosene e altri idrocarburi, che rappresentano comunque un enorme passo avanti rispetto ai tradizionali composti utilizzati che invece contengono idrazina o tetrossido di azoto, sostanze estremamente tossiche e dannose per l’ambiente e la salute umana. La gestione di questi componenti è non solo potenzialmente dannosa per il personale coinvolto, ma anche estremamente costosa, per cui il settore da anni cerca di trovare delle valide alternative.

L’Ateneo, nell’ambito del progetto ASCenSIon, si è occupato di studiare sistemi propulsivi compatibili con i propellenti “verdi”. I sistemi propulsivi sono uno degli elementi più cruciali per il corretto funzionamento dei veicoli orbitali ed hanno un ruolo chiave per il successo delle missioni, regolando sia il movimento dei veicoli in orbita che il controllo d’assetto.

“La nuova classe di veicoli spaziali che abbiamo studiato promette di portare innovazioni che possono avere ricadute per tutti noi – sottolinea Angelo Pasini– come ad esempio un accesso più facile e sostenibile allo spazio, la rimozione attiva dei detriti spaziali causati da decenni di utilizzo incontrollato delle nostre orbite e lo sviluppo di nuove missioni per l’esplorazione spaziale”.

Progetto ASCenSIon foto del team di ricerca propellenti verdi per veicoli orbitali da sinistra verso destra Lily Blondel-Canepari, Alberto Sarritzu, Angelo Pasini — il team del Progetto ASCenSIon, appena uscito con uno studio su una nuova classe di veicoli orbitali che per muoversi nello spazio utilizzano propellenti “verdi”: da sinistra verso destra Lily Blondel-Canepari, Alberto Sarritzu, Angelo Pasini

Alberto Sarritzu sta terminando il suo dottorato all’Università di Pisa. Ha preso parte al progetto ASCenSIon dopo diversi anni di lavoro in multinazionali all’estero. Ha deciso di intraprendere la ricerca per avere un impatto sull’industria, in particolare per provare a rendere più sostenibile e attraente un ambito in forte crescita come quello dello spazio. Lily Blondel-Canepari è una studentessa di dottorato all’Università di Pisa. È laureata in fisica alla EPFL di Losanna in Svizzera e ha preso parte al progetto ASCenSIon dopo aver lavorato presso il CERN e precedentemente l’Agenzia Spaziale Europea. Il suo lavoro è improntato sulla ricerca di una nuova definizione all’aggettivo “verde” per quanto riguarda i propellenti spaziali in modo da valutare il reale impatto delle scelte future. Angelo Pasini è ricercatore di propulsione aerospaziale al dipartimento di ingegneria civile e industriale dell’Università di Pisa dal 2016. Prima di intraprendere la carriera accademica, ha lavorato per oltre dieci anni nel settore della propulsione verde, inizialmente presso l’azienda ALTA, spin-off dell’università, e successivamente presso l’azienda Sitael.

LInk articolo scientifico: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576524000407

Testo e foto dal Polo Comunicazione CIDIC – Centro per l’innovazione e la diffusione della cultura
dell’Università di Pisa.

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Scienze ambientali

L’elettronica ricavata dagli scarti della frutta: nuove strategie per il riciclo dei dispositivi

By ScientifiCult 26 Luglio 2023

L’elettronica ricavata dagli scarti della frutta nei laboratori della Libera Università di Bolzano: nuove strategie per il riciclo dei dispositivi

Anche l’elettronica diventa “circolare”, grazie a un progetto che nasce all’intersezione delle competenze di varie Facoltà della Libera Università di Bolzano. Nei laboratori dell’università al NOI Techpark è stata testata una nuova tecnologia sostenibile ed ecologica che utilizza la carta prodotta con gli scarti della frutta (mele, kiwi e uva) come substrato per dispositivi stampati flessibili. Alcune possibili applicazioni: come biosensori per il monitoraggio di funzioni corporee oppure nell’agricoltura di precisione.

Il continuo incremento dell’uso di dispositivi elettronici nelle società avanzate, assieme agli ovvi vantaggi, suscita preoccupazioni giustificate anche dal punto di vista ecologico e sociale, sa per quanto riguarda il reperimento dei materiali rari necessari a produrli, che per il loro corretto smaltimento e riciclo. Si pone quindi la necessità di ripensarne la produzione per renderla sostenibile e di riutilizzare i componenti tecnologici in un’ottica circolare.

L’équipe di ricerca del Sensing Technologies Lab, il laboratorio di nanotecnologie e sensoristica di unibz al NOI Techpark di Bolzano, diretta dai proff. Paolo Lugli e Luisa Petti, ha sviluppato assieme a partner interni e internazionali una nuova tecnologia che utilizza la carta realizzata a partire dagli scarti della frutta per produrre circuiti elettronici stampati. Lo spunto iniziale è venuto da un progetto interno di unibz tra i gruppi del prof. Lugli e del prof. Nitzan Cohen, preside della Facoltà di Design e Arti. Ad essi si sono aggiunti altri ricercatori e ricercatrici della Facoltà di Ingegneria (Prof. Niko Münzenrieder) e di quella di Scienze ambientali, agrarie e alimentari (Prof. Stefano Cesco, prof.ssa Tanja Mimmo e il ricercatore Andrea Polo) oltre che delle Università di Trento, Padova e del Sussex. Finanziamenti sono arrivati anche da un progetto bilaterale della Provincia Autonoma di Bolzano nell’ambito della cooperazione tra Sudtirolo e Svizzera, coordinato dal ricercatore Giuseppe Cantarella.

L’équipe transdisciplinare ha spiegato i test effettuati e i risultati ottenuti in laboratorio nell’articolo scientifico Laser-Induced, Green and Biocompatible Paper-Based Devices for Circular Electronics, pubblicato su una delle migliori riviste internazionali nel campo dei materiali innovativi “Advanced Functional Materials” (la cui copertina riporta un’immagine ispirata al progetto). Il testo descrive una tecnologia sostenibile e biocompatibile, a rifiuti zero.

L’innovazione? Nella produzione e nello smaltimento

Il processo produttivo prevede l’utilizzo della stampa laser per carbonizzare la superficie del substrato di cellulosa ricavata dai processi di lavorazione di mele, kiwi e uva. I substrati di carta sono realizzati con sottoprodotti della lavorazione di mele, uva e kiwi e rimpiazzano l’uso di polpa di legno vergine tipicamente usata per realizzare substrati di carta, riducendo così l’utilizzo di risorse naturali e privilegiando il riutilizzo di prodotti alimentari di scarto. Ottimizzando i parametri del laser, i ricercatori sono stati in grado di realizzare dispositivi elettronici come condensatori, biosensori ed elettrodi per il monitoraggio degli alimenti (es. per il controllo della maturazione della frutta) e per la misurazione della frequenza cardiaca e dell’attività respiratoria. La cellulosa a base di frutta e completamente priva di plastica si è rivelata sicura anche per l’uso sulla pelle umana. L’impiego di sostanze naturali permette infatti ai componenti elettronici di essere biocompatibili con i fibroblasti dermici umani, potenzialmente nei wearables e nei sistemi a contatto con la pelle.

L’elettronica ricavata dagli scarti della frutta: nuove strategie per il riciclo dei dispositivi

L’uso di un substrato naturale consente di attuare due strategie per il riciclo dell’elettronica. Nella prima, i dispositivi possono dissolversi a temperatura ambiente in un arco 40 giorni senza rilasciare residui nocivi: i componenti elettronici a base di carta si dissolvono in succo di limone (acido citrico), una soluzione naturale molto diffusa e a basso costo. Nella seconda, vengono reintrodotti in natura come supporto per la crescita delle piante o per l’ammendamento del suolo. Grazie a queste sue caratteristiche, questa tecnologia elettronica a basso costo può trovare applicazione per applicazioni nel mercato alimentare, nella diagnostica medica e nell’agricoltura intelligente e nell’Internet delle cose, con un impatto nullo o addirittura positivo sull’ecosistema.

“Una tecnologia sostenibile e attenta ai consumi energetici per la fabbricazione di dispositivi elettronici richiede caratteristiche speciali come la lavorabilità su grandi superfici, un consumo energetico limitato e il basso costo di fabbricazione. La tecnica che abbiamo sperimentato è completamente sostenibile, verde e circolare perché utilizza substrati di carta ottenuti dalla lavorazione degli scarti della frutta e una tecnologia di stampa, basata sulla carbonizzazione creata per mezzo di un semplice laser. Potrebbe rappresentare un importante passo avanti per la commercializzazione dell’elettronica”,

spiega il prof. Paolo Lugli, rettore della Libera Università di Bolzano e responsabile del Sensing Technologies Lab.

Il ricercatore Giuseppe Cantarella, ex unibz trasferitosi recentemente alla Università di Modena e Reggio Emilia, primo autore dell’articolo, aggiunge:

“La sostenibilità è un argomento che tocca la nostra società e la nostra vita sotto diversi punti di vista. Anche nel mondo della ricerca, è necessario affrontare questa sfida globale, con nuove tecnologie che possano ridurre il loro impatto ambientale per salvaguardare il nostro pianeta e le risorse naturali a disposizione. I risultati del nostro studio dimostrano una nuova linea di ricerca, nella quale dispositivi elettronici possono essere sviluppati con una drastica riduzione dei rifiuti generati e con l’uso di nuove tecniche di fabbricazione a bassa emissione di carbonio. Auspico che il nostro sia il primo di una lunga serie di studi sullo sviluppo sostenibile di sistemi intelligenti e nuove tecnologie in ambito elettronico”.

Testo, video e foto dall’Ufficio Staff stampa e organizzazione eventi Libera Università di Bolzano – Freie Universität Bozen, sull’elettronica ricavata dagli scarti della frutta e nuove strategie per il riciclo dei dispositivi.

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Chimica

Creare nuove molecole con la luce

By ScientifiCult 1 Dicembre 2022

CREARE NUOVE MOLECOLE CON LA LUCE

Ecco la ricetta per una chimica più sostenibile made in UNIPD

Le molecole bioattive, o biomolecole, sono tutte quelle molecole organiche a base di carbonio, come ad esempio le proteine o gli acidi nucleici, che hanno un ruolo fondamentale nel “funzionamento” degli esseri viventi. Le molecole di natura indolica sono quelle che non sono formate esclusivamente da atomi di Carbonio ma anche da altri elementi. Queste molecole hanno svariate attività biologiche, ad esempio sono i componenti fondamentali del triptofano, uno dei più importanti neurotrasmettitori celebrali.

Lo studio dal titolo “Unveiling the impact of the light source and steric factors on [2 + 2] heterocycloaddition reactions” pubblicato su «Nature Synthesis» vede il team di ricerca guidato Luca Dell’Amico del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Padova investigare l’effetto che ha la sola luce sulla costruzione di molecole bioattive di natura indolica.

da sinistra, Paolo Costa, Francesco Rigodanza, Luca Dell’Amico

È la prima volta che questa particolare relazione viene studiata: finora infatti non era noto come i diversi tipi di luci fossero in grado di variare la reattività e quindi il cambiamento di questi composti. Nella pubblicazione si sono utilizzate sorgenti di luce con colori diversi – a diverse lunghezze d’onda – per promuovere la costruzione di due tipi di molecole diverse a partire dagli stessi reagenti di partenza.

La proiezione di questa ricerca ha risvolti molto promettenti perché, utilizzando questa metodologia, sarà possibile sviluppare processi di sintesi chimica per la costruzione di molecole bioattive che saranno maggiormente “sostenibili”: l’utilizzo della luce come energia potrà evitare l’uso di reagenti tossici, di metalli e di temperature elevate diminuendo l’impronta ambientale nel processo di produzione chimico. Nel caso dello studio sviluppato dal Dipartimento di Scienze Chimiche (DiSC) dell’Ateneo patavino, la luce è l’ingrediente essenziale che si utilizza per fornire l’energia necessaria alla costruzione di queste molecole (utilizzate nella farmaceutica) mediante “eccitazione”: la luce cioè viene assorbita e si trasforma in energia chimica. La biomolecola di partenza reagisce con una seconda molecola in modo da generare un composto più complesso che può avere svariate attività biologiche attualmente in fase di studio al DiSC.

«Le possibili ricadute in questo senso sono di elevato impatto per la nostra società – dice Luca Dell’Amico del Dipartimento di Scienze Chimiche – perché sarà possibile ottenere molecole ad alto valore aggiunto in modo pulito e sostenibile e modificarne la struttura semplicemente cambiando la luce utilizzata. Il fatto di poter partire dagli stessi precursori per ottenere due composti diversi e quindi con attività biologiche diverse, semplicemente cambiando il colore della luce utilizzato, rappresenta un importantissimo risultato che apre la strada ad un modo nuovo e più verde di accesso a molecole bioattive complesse. Nuove possibilità grazie all’insegnamento della natura – conclude Dell’Amico – perché stiamo di fatto imparando a costruire le molecole organiche di nostro interesse in modo sostenibile semplicemente sfruttando l’energia del sole, in maniera simile a come fanno le piante».

Questo filone di ricerca è legato all’ERC starting Grant recentemente finanziato dall’Unione Europea con circa 2 milioni di euro del Prof. Luca Dell’Amico che è proprio incentrato sullo studio dei meccanismi alla base della sintesi di molecole organiche mediata dalla luce.

Link alla ricerca: https://www.nature.com/articles/s44160-022-00191-5

Titolo: “Unveiling the impact of the light source and steric factors on [2 + 2] heterocycloaddition reactions” – «Nature Synthesis» 2022

Autori: Javier Mateos, Francesco Rigodanza, Paolo Costa, Mirco Natali, Alberto Vega-Peñaloza, Elisa Fresch, Elisabetta Collini, Marcella Bonchio, Andrea Sartorel & Luca Dell’Amico

Approfondimento video: https://www.youtube.com/watch?v=PHClPBkfuls

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Padova

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Economia

Sostenibilità delle risorse comuni e cooperazione tra individui

By ScientifiCult 29 Novembre 2022

SOSTENIBILITÀ DELLE RISORSE COMUNI E COOPERAZIONE TRA INDIVIDUI

Confermate da uno studio pubblicato da «Nature Sustainability» le intuizioni della Nobel per l’economia Elinor Ostrom. La ricerca coordinata da Samir Suweis dell’Università di Padova dimostra il ruolo fondamentale che hanno le informazioni sull’esaurimento delle risorse e la condivisione degli obiettivi.

L’uso sostenibile delle risorse comuni – come le acque sotterranee, la pesca o le foreste – è una sfida impegnativa perché richiede che gli utilizzatori delle risorse cooperino tra loro.

Se l’evidenza empirica ha dimostrato che le comunità prevengono lo sfruttamento eccessivo (tragedy of the commons) sviluppando istituzioni di autogoverno che favoriscono la collaborazione, tuttavia sia le condizioni che favoriscono la cooperazione che i suoi benefici a lungo termine sono rimasti sotto traccia negli studi scientifici sull’argomento.

Lo studio con il titolo “The emergence of cooperation from shared goals in the governance of common pool resources” pubblicato su «Nature Sustainability» dal team di ricerca internazionale coordinato da Samir Suweis del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei” dell’Università di Padova dimostra come la cooperazione sia favorita dall’accesso alle informazioni sui cambiamenti del livello di risorsa e dalla loro capacità di influenzare le decisioni degli utenti. Ad esempio, quando le risorse si esauriscono gli individui adeguano il tasso di raccolta, ma questa cooperazione emerge solo quando le persone vengono ricompensate sulla base di obiettivi che condividono.

La ricerca pubblicata, a differenza della letteratura scientifica precedente, pone in luce sia l’effetto retroattivo tra le decisioni (prese dagli individui) e l’andamento delle risorse disponibili sia il legame che esiste tra la cooperazione che si sviluppa e gli obbiettivi condivisi.

Gli autori hanno sviluppato un programma online per eseguire delle simulazioni in cui gli utilizzatori di una risorsa comune scelgono (aggiornando il loro comportamento nel tempo) il tasso di consumo individuale in base alla conoscenza sia del livello della risorsa che del comportamento degli altri. Il risultato è stato che se gli utenti condividono obiettivi comuni allora vi è una tendenza a cooperare e ciò consente un uso sostenibile delle risorse nel lungo periodo. Questi esiti (tendenza alla cooperazione e sostenibilità di lungo periodo) sono coerenti con i risultati di un modello teorico di dinamica delle risorse e di estrazione già sviluppato dal primo autore, Chengyi Tu docente a Berkeley e alla Zhejiang Sci-Tech University, che dimostrava come la cooperazione fosse il frutto di un compromesso tra il la “ricompensa” individuale e quella collettivo. I ricercatori, utilizzando la teoria del controllo ottimale, hanno dimostrato che obiettivi condivisi portano ad azione collettiva auto-organizzata che consente una governance sostenibile delle risorse comuni.

«Il contributo originale di questo studio – afferma il primo autore della pubblicazione Chengyi Tu – è che utilizza sia approcci sperimentali che modelli teorici per mettere in relazione l’emergere della cooperazione con obiettivi condivisi e feedback sulle decisioni relative alle risorse».

«L’aspetto davvero entusiasmante – conclude il coordinatore dello studio Samir Suweis – è che siamo riusciti a dimostrare come gli obiettivi comuni condivisi, previsti da Elinor Ostrom prima donna premiata con il Nobel per l’Economia nel 2009 proprio per i suoi studi su governance e risorse comuni, possano indurre la cooperazione auto-organizzata e la sostenibilità dei beni comuni».

Link all ricerca: https://www.nature.com/articles/s41893-022-01008-1

Titolo: “The emergence of cooperation from shared goals in the governance of common pool resources” – «Nature Sustainability» 2022

Autori: Chengyi Tu, Paolo D’Odorico, Zhe Li & Samir Suweis

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Padova

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