I vincitori dell’edizione 2021 del Premio Internazionale “Lombardia è Ricerca” sono Pierre Joliot, Marcella Bochio e Markus Antonietti: Regione Lombardia ha assegnato 1 milioni di euro alla migliore scoperta scientifica nell’ambito delle Scienze della Vita individuata da una giuria di 15 top scientist di livello internazionale.
Il tema di quest’anno è la Sostenibilità Ambientale e Qualità della Vita.
I ricercatori sono stati premiati per il processo che porta “energia pulita dalla fotosintesi artificiale ispirata ai meccanismi della natura”. I tre scienziati hanno lavorato per comprendere e massimizzare l’efficienza della fotosintesi per riequilibrare l’eccesso di emissioni di CO2 e allo stesso tempo realizzare sistemi in grado di riprodurre il cuore di questo processo naturale: la scissione dell’acqua nei suoi componenti, ossigeno e idrogeno, utilizzando solo la luce del sole. In questo modo, si ottiene un idrogeno completamente verde.
La cerimonia si è svolta al Teatro alla Scala nel corso della Giornata della Ricerca di Regione Lombardia, dedicata alla memoria di Umberto Veronesi e realizzata in collaborazione con l’omonima Fondazione da lui creata. Presenti alla premiazione, ovviamente, anche Fabrizio Sala, Attilio Fontana e il Ministro Maria Cristina Messa.
“È un momento di grande responsabilità – ha rimarcato il ministro alla Ricerca e Università Maria Cristina Messa – Con la pandemia il ruolo sociale della scienza è diventato più chiaro ed evidente a tutti. Con questo riconoscimento Regione Lombardia avvicina ancor più scienza e società, e dà prova del fatto che investire in ricerca premia ed illumina presente e futuro” ha concluso il Ministro.
“Il nostro ‘Nobel per la ricerca’ – ha sottolineato il governatore di Regione Lombardia Attilio Fontana – si conferma uno dei massimi riconoscimenti a livello internazionale: le ricerche premiate avranno delle ricadute importanti anche in Lombardia su un tema che tocca da vicino il benessere dei nostri cittadini”.
“In un periodo in cui l’ambiente è al centro dell’attenzione internazionale e in cui il recente G20 ha stabilito di piantare mille miliardi di alberi entro il 2030 come contributo all’assorbimento della CO2 – ha commentato l’assessore regionale all’Istruzione, Università, Ricerca, Innovazione e Semplificazione Fabrizio Sala – il Premio ‘Lombardia è Ricerca’ accende i riflettori su questo straordinario processo naturale, la fotosintesi, in grado di riequilibrare l’eccesso di CO2 prodotto dall’uso di combustibili fossili. “Le ricerche premiate – ha aggiunto Sala – hanno anche come obiettivo un cambio di paradigma per la produzione diretta di combustibili solari e in particolare di ’idrogeno ‘verde’, ottenuto cioè solo da fonti rinnovabili, come acqua e luce solare”.
“La Giornata della Ricerca è una ricorrenza ormai consolidata che non solo ci consente di rendere omaggio a grandi menti e idee innovative, ma ci rammenta che la ricerca scientifica è fondamentale per la qualità della vita di tutti noi e per la soluzione dei grandi problemi del nostro tempo” ha commentato Paolo Veronesi, presidente di Fondazione Umberto Veronesi.
Un contributo innovativo alla produzione di idrogeno verde
Il disequilibrio dal punto di vista ambientale, causato da una produzione di CO2 (anidride carbonica) maggiore di quanto piante ed alghe riescano ad usare, è una delle cause dei cambiamenti climatici. Capire i meccanismi della fotosintesi naturale permette di migliorare, con la ricerca, la produttività delle piante coltivate e in più, con la fotosintesi artificiale, riequilibrare la CO2 in eccesso e produrre energia pulita, in particolare idrogeno verde.
Imparando dalle piante, la conversione di energia solare in energia chimica rappresenta inoltre un passo in avanti rispetto alla produzione di energia elettrica da fotovoltaico o eolico o da altre rinnovabili.
L’idrogeno è considerato un vettore energetico fondamentale per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione fissati dalla UE al 2050. Potrebbe essere utilizzato dall’industria pesante, per alimentare fabbriche che così diventerebbero sostenibili; e nel settore dei trasporti: su ferro e su gomma, come combustibile pulito per auto e camion.
A oggi però l’idrogeno di cui si dispone è soprattutto quello di tipo ‘grigio’, ovvero prodotto a partire da combustibili fossili: dunque destinato ad essere dismesso, perchè alimenta l’emissione di CO2.
CHI SONO GLI SCIENZIATI PREMIATI
Marcella Bonchio, professoressa Ordinaria di Chimica Organica all’Università di Padova, si è detta onorata di condividere il Premio con due grandi scienziati, la cui visione è stata fonte di ispirazione e punto di riferimento per le ricerche condotte a Padova. “Il nostro lavoro è frutto di un grande impegno interdisciplinare, che è nel DNA del nostro gruppo – ha detto Bonchio – e trae forza dall’entusiasmo e dalla creatività di tanti giovani talenti: sono fantastici, non mollano mai, a loro va il mio più fiero e ammirato ringraziamento”.
Bonchio ha anche sottolineato l’importanza strategica del premio ‘Lombardia è Ricerca’ dedicato alla sostenibilità: “Permetterà di fare squadra, e di finanziare collaborazioni importanti con università e centri di ricerca in Lombardia, di questo c’è bisogno, delle migliori idee e delle migliori competenze, perché la sfida è difficilissima”.
Markus Antonietti, direttore del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces e professore all’Università di Potsdam, in Germania si è detto orgoglioso di ricevere il Premio: “Il Premio ‘Lombardia è Ricerca’ è uno dei cinque più prestigiosi riconoscimenti nel nostro settore, e sono felice come mai prima di essere tra i vincitori dell’edizione 2020-2021. L’Italia è sempre stata per me la patria del genio scientifico e musicale che per migliaia di anni ha goduto di una cultura superiore, e ricevere questo riconoscimento a Milano e alla Scala segna un punto di svolta nella mia vita”.
Pierre Joliot, biologo, professore emerito al Collège de France, oggi assente, ha comunque commentato: “Voglio anzitutto dire quanto apprezzo che il mio contributo alla ricerca di base sulla fotosintesi naturale sia stato riconosciuto dall’attribuzione del Premio ‘Lombardia è Ricerca’” ha sottolineato. “Credo che lo scopo principale della ricerca di base sia il progresso della conoscenza – ha aggiunto – indipendentemente da potenziali applicazioni. Il mio contributo alla ricerca applicata riguarda principalmente lo sviluppo di nuove tecnologie per la misurazione in vivo dell’attività fotosintetica”.
LE RICERCHE PREMIATE NEL DETTAGLIO
Pierre Joliot è stato premiato per aver scoperto il meccanismo della scissione dell’acqua nei suoi elementi chimici fondamentali nella fotosintesi naturale: un processo in cui l’energia solare viene immagazzinata per produrre ossigeno e idrogeno dall’acqua, ‘ingegnerizzato’ dalla Natura nel corso di miliardi di anni.
Ma la scissione dell’acqua è un processo estremamente difficile da riprodurre con dispositivi artificiali.
La strada messa a punto dalla professoressa Bonchio prevede un sistema chimico organico/inorganico che si auto-organizza a più livelli, integrando un modulo “solare”, ovvero un sistema di antenne che circondano e alimentano un centro di reazione dove la molecola di acqua viene trasformata in ossigeno liberando elettroni e protoni per la produzione di idrogeno.
La funzione è simile a quella della foglia naturale ma i componenti sono robusti, versatili e ottenibili su larga scala di interesse industriale. “La nostra ricerca – ha spiegato Bonchio – segna un passo in avanti decisivo per la produzione di “idrogeno verde” ottenuto unicamente da sorgenti rinnovabili come acqua e luce solare: apre una nuova prospettiva e nuove possibilità”.
Anche il materiale studiato dal professor Antonietti va in questa direzione: il Premio Lombardia è Ricerca gli è stato conferito per le sue ricerche su polimeri di nitruro di carbonio, una polvere gialla ottenuta da molecole semplici come l’urea. Questo materiale è in grado di agire come fotocatalizzatore per processi di fotosintesi artificiale. Come fanno le piante, utilizzando la luce solare per sintetizzare zuccheri, combustibili o prodotti chimici utili, ma in modo più efficiente e con un unico materiale, robusto e a basso impatto ambientale. Il fotocatalizzatore polimerico costituito solo da carbonio e azoto, o nitruro di carbonio, di Markus Antonietti integra le proprietà dei fotosistemi naturali in un solo materiale e punta alla generazione di idrogeno verde e alla valorizzazione di anidride carbonica in processi eco-sostenibili.
