Claudio Pettinari: «La ricerca? Forse è la più concreta forma di speranza»

Intervista a Claudio Pettinari ordinario di Unicam esperto italiano della scoperta che è valsa il Nobel per la Chimica a Omar Yaghi, Susumu Kitagawa e Richard Robson.

Non c’è legame che non nasca da una formula precisa capace di coniugare il valore al lavoro per costruire il futuro. D’altro canto, non si sa mai come giochino, sulla tavola delle variabili complesse, le differenti opzioni e le occasioni dell’esistenza. Forse non basta la scienza degli elementi per spiegare l’itinerario biografico di Omar Yaghi. Nato in Giordania da una famiglia di rifugiati palestinesi, ha avuto un’infanzia difficile ed è volato negli Stati Uniti che era poco più di un bambino. Ha lavorato duramente sino a ottenere, a soli 60 anni, il più ambito riconoscimento per chi fa ricerca. La Reale Accademia Svedese, infatti, lo ha premiato, insieme a Susumu Kitagawa e Richard Robson, per aver sviluppato “strutture metallorganiche” o Mof (Metal-organic framework). Dal 2012 insegna chimica alla Berkeley University, in California, ma i suoi studi lo hanno condotto spesso anche in Italia, dove ha stabilito profonde relazioni umane e professionali. Tra i sodalizi più duraturi, c’è quello con l’Università di Camerino e il gruppo di ricerca del professor Claudio Pettinari, già Rettore Unicam, oggi ordinario di Chimica generale e inorganica, impegnato nelle sfide più importanti della nostra epoca, dalla lotta al cambiamento climatico all’avanzamento della formazione scientifica.

Qual è oggi, in un clima di guerre e contrapposizioni, il valore della scienza?

«In un clima di guerre e contrapposizioni il valore della scienza è rilevante, evidente e in continua crescita. La scienza possiamo definirla come uno dei pochi ambiti che supera confini e barriere, che unisce popoli e mette in comunicazione persone di culture diverse e linguaggio differente. Il suo linguaggio universale e i suoi metodi verificabili sono fondamenta su cui possiamo poggiare con sicurezza. Nei momenti in cui la propaganda e la paura dominano, la scienza tramite il pensiero critico e la razionalità, è un punto fermo, che difende la capacità collettiva di ragionare, contribuisce alla protezione delle persone, è un atto di speranza per il futuro».

A proposito di futuro: cosa ne pensa della battaglia per la decarbonizzazione nel comparto dell’edilizia e dei materiali da costruzione?

«La battaglia per la decarbonizzazione nel settore dell’edilizia è una delle sfide più complesse ma anche più strategiche della transizione climatica. L’edilizia pesa enormemente sul bilancio energetico globale: circa il 36% delle emissioni di CO₂ e quasi il 40% dei consumi energetici derivano da edifici e costruzioni. Per questo ogni miglioramento in questo settore avrebbe impatto amplificatore. Esistono già soluzioni disponibili che possono ridurre le emissioni più del 30%. Le principali soluzioni sono isolamento termico avanzato, pompe di calore, e materiali a basso impatto (legno ingegnerizzato e cementi green, ma anche geopolimeri). Il carbonio è in realtà spesso incorporato e nascosto nei materiali quali acciaio, cemento e vetro, solo il cemento vale il 7/8% delle emissioni globali. La decarbonizzazione potrebbe avvenire utilizando materiali da riciclo, processi produttivi più efficienti e soprattutto nuovi materiali (cementi alternativi, calcestruzzi con CO₂ mineralizzata)».

Esistono processi produttivi e grandi imprese che hanno fatto compiere passi da gigante alla decarbonizzazione anche in un settore tradizionalmente difficile, tramite lo stoccaggio della CO₂. Può spiegarci questo processo?

«La CO₂ può essere stoccata attraverso tecnologie consolidate, alcune operative a livello industriale. Dopo la sua cattura e il suo trasporto viene principalmente stoccata geologicamente, in giacimenti di gas o petrolio esauriti, attraverso una mineralizzazione in situ o in giacimenti acquiferi salini profondi. La cattura può avvenire o per via diretta dall’aria, tramite filtri chimici, oppure da fumi di combustione usando sostanze chimiche (ammine) che assorbono la CO₂ e la rilasciano dopo il riscaldamento».

Ci sono poi strumenti che hanno anche la funzione di purificazione ambientale. Mi riferisco ai MOFs. Di Cosa si tratta?

«I Metal–Organic Frameworks (MOFs) sono materiali cristallini porosi formati dal self-assembly di nodi metallici (ioni o cluster) e leganti organici polifunzionali polidentati in grado di generare strutture reticolari tridimensionali altamente ordinate. La loro caratteristica principale è l’enorme area superficiale, spesso superiore a quella dei materiali porosi tradizionali, e l’elevata porosità. Grazie alla grande varietà di metalli, clusters e linker, i MOFs sono modulari e progettati su misura, consentendo di modulare dimensione dei pori, funzionalità chimiche e stabilità. Questa versatilità li rende materiali estremamente promettenti per numerose applicazioni, tra cui l’assorbimento e la separazione di gas, la catalisi, l’immagazzinamento energetico, il rilascio controllato di molecole, il sensing e la purificazione ambientale. La possibilità di introdurre difetti, funzionalizzazioni post-sintesi o componenti dinamici li rende, inoltre, piattaforme innovative per la progettazione di materiali intelligenti e altamente performanti».

I dispositivi basati sui Mof sono prototipi o già esistono in commercio?

«Sì, esistono dispositivi basati su MOFs e negli ultimi anni stiamo passando dalla ricerca di laboratorio a prototipi. Non sono ancora diffusi su larga scala come materiali commerciali, ma ci sono applicazioni già dimostrate. I MOFs vengono usati come materiali attivi in dispositivi che rilevano gas, umidità, ma anche ioni metallici, molecole organiche, tossine e biomarkers. Svante Technologies ha avviato la produzione di un MOF chiamato CALF-20 per la cattura della CO2 industriale, un filtro che possa essere usato in impianti reali».

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