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Ora continuiamo.

6. Carburante per aerei più pulito

Significato:Si prevede che i rifiuti industriali e l'anidride carbonica verranno trasformati in carburanti per l'aviazione ecocompatibili, riducendo significativamente le emissioni.

Partecipanti principali:Gevo, LanzaJet, Montana Renewables, Neste, World Energy

Fase di maturità:Ora

Nel 2024, l'industria aeronautica globale ha consumato circa 100 miliardi di galloni di carburante per aerei, di cui solo lo 0,5% costituito da carburanti ecocompatibili. Tuttavia, questa situazione è destinata a cambiare.

I dati mostrano che le emissioni di gas serra dell'industria aeronautica rappresentano circa il 4% delle emissioni globali di gas serra e si prevede che i nuovi carburanti alternativi ridurranno significativamente le emissioni del settore aeronautico. I nuovi carburanti possono essere prodotti a partire da materie prime come oli esausti provenienti dall'industria della ristorazione, paglia, rifiuti industriali e anidride carbonica catturata dall'aria. A seconda delle diverse materie prime, possono ridurre le emissioni di carbonio della metà o eliminarle quasi completamente. Ancora più importante, gli aeromobili esistenti possono utilizzare questi carburanti senza modifiche, il che significa che l'effetto di riduzione delle emissioni può manifestarsi rapidamente.

Anche un numero sempre maggiore di governi ha iniziato ad attribuire importanza a questo settore e ha emanato normative che impongono alle compagnie aeree l'utilizzo di carburanti alternativi, noti anche come carburanti sostenibili per l'aviazione (SAF). A partire dal 2025, i carburanti alternativi rappresenteranno almeno il 2% dei carburanti utilizzati negli aeroporti dell'Unione Europea e del Regno Unito. Questo requisito obbligatorio aumenterà gradualmente nei prossimi decenni e l'Unione Europea richiede che raggiunga il 70% entro il 2050.

Attualmente, i combustibili alternativi disponibili sul mercato provengono principalmente da grassi esausti. Montana Renewables ha recentemente ricevuto un prestito di 1,44 miliardi di dollari dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per l'ampliamento dei suoi impianti di produzione. Tuttavia, la fornitura di grassi esausti è limitata ed è difficile soddisfare la domanda futura.

Fortunatamente, anche altre tecnologie si stanno sviluppando rapidamente. All'inizio del 2024, LanzaJet ha completato la costruzione del primo impianto commerciale per la produzione di etanolo in carburante per aerei, con una capacità produttiva annua di 9 milioni di galloni. Sebbene i carburanti sintetici derivati ​​dall'anidride carbonica non abbiano ancora raggiunto una scala commerciale, si prevede che offriranno nuove opzioni per l'industria aeronautica.

Una delle principali sfide che questo settore si trova ad affrontare attualmente è il problema dei costi. Attualmente, il prezzo medio dei carburanti sostenibili per l'aviazione è quasi tre volte superiore a quello dei carburanti tradizionali. Con l'ingresso di un numero sempre maggiore di aziende in questo settore, si prevede che il prezzo diminuirà, ma il costo dei nuovi carburanti potrebbe rimanere più elevato.

7. Apprendimento rapidoRobot

Significato:L'intelligenza artificiale ha notevolmente migliorato la velocità con cui i robot apprendono nuove competenze.

Partecipanti principali:Agilità, Amazon, Covariant, Robusto, Toyota Research Institute

Fase di maturità:Ora

L'intelligenza artificiale generativa sta trasformando radicalmente il modo in cui vengono addestrati i robot e sembra che i potentissimi robot della fantascienza siano sempre più vicini a noi.

I robot hanno una lunga storia di intelligenza artificiale. Per molti anni, i robot hanno utilizzato l'intelligenza artificiale per rilevare gli ostacoli. Tuttavia, negli ultimi anni, il rapido sviluppo di modelli linguistici di grandi dimensioni ha aperto nuove possibilità per gli esperti di robotica.

I modelli linguistici di grandi dimensioni possono "digerire" enormi quantità di materiale testuale, dai libri di testo alle poesie ai manuali di istruzioni, e poi generare nuovi contenuti secondo necessità. Applicare questo metodo ai robot sembra promettente, ma è anche piuttosto impegnativo. Dopotutto, generare testo è una cosa, guidare robot fisici a compiere azioni complesse è un'altra.

Ora, i ricercatori hanno finalmente fatto un importante passo avanti in questo campo. Hanno trovato un modo per combinare diversi dati e trasformarli in informazioni comprensibili per i robot. Prendiamo ad esempio il lavaggio dei piatti: le persone possono indossare sensori per raccogliere dati reali sulle azioni di lavaggio, usare bracci robotici per azionare e raccogliere dati dimostrativi da remoto e anche cercare su Internet un gran numero di immagini e video di persone che lavano i piatti. Dopo aver elaborato opportunamente questi dati e averli inseriti nel modello di intelligenza artificiale, è possibile addestrare un robot con maggiori vantaggi rispetto a quelli addestrati con metodi tradizionali. Avendo imparato diversi modi per svolgere lo stesso compito, l'intelligenza artificiale può adattarsi meglio ai cambiamenti e formulare giudizi appropriati nell'ambiente reale.

Questa svolta cambierà radicalmente il modo in cui i robot apprendono. Alcuni robot da magazzino hanno già iniziato ad adottare questo metodo di addestramento avanzato e l'esperienza accumulata getterà le basi per la costruzione di robot domestici intelligenti in futuro.

8. Terapie efficaci con cellule staminali

Significato:Le cellule staminali potrebbero diventare la nuova speranza per la cura delle malattie.

Partecipanti principali:Istituto californiano per la medicina rigenerativa, Neurona Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals

Fase di maturità:Tra 5 anni

Venticinque anni fa, gli scienziati hanno isolato potenti cellule staminali da embrioni ottenuti tramite fecondazione in vitro. Queste cellule potevano teoricamente trasformarsi in qualsiasi tessuto del corpo umano, e così si intravedeva la speranza di una rivoluzione medica. Immaginate: non importa dove qualcosa vada storto, si possono sempre trovare "pezzi di ricambio".

Tuttavia, la ricerca sulle cellule staminali non è stata facile. Sebbene gli scienziati abbiano rapidamente trovato il modo di coltivare cellule staminali senza utilizzare embrioni, trasformarle in tessuti veramente funzionali e maturi è stato molto più difficile del previsto.

Ma ora, il potenziale delle cellule staminali sta finalmente per essere realizzato. Prendiamo ad esempio Justin Graves, un paziente epilettico. Ha ricevuto un trapianto di neuroni coltivati ​​in laboratorio. Questi neuroni sono stati appositamente progettati per sopprimere le scariche elettriche anomale nel cervello che causano le crisi epilettiche.

Da quando ha ricevuto il trattamento presso l'Università della California di San Diego nel 2023, la frequenza delle crisi epilettiche di Graves è scesa da una al giorno a una alla settimana. "È un cambiamento incredibile", ha affermato. "Ora sono quasi diventato un sostenitore delle terapie con cellule staminali".

Questo studio sull'epilessia condotto da Neurona Therapeutics è ancora in fase iniziale. Attualmente, solo 15 pazienti hanno ricevuto il trattamento, ma i risultati preliminari sono incoraggianti.

Nel giugno 2024, un'altra ricerca sulle cellule staminali ha raggiunto un traguardo importante. Questa volta si è trattato del diabete di tipo 1, una malattia autoimmune un tempo chiamata diabete giovanile. Il sistema immunitario del paziente attacca le cellule beta del pancreas, rendendolo incapace di controllare i livelli di glicemia e costringendolo a fare affidamento su controlli glicemici giornalieri e iniezioni di insulina per sopravvivere.

Nella ricerca in corso condotta da Vertex Pharmaceuticals a Boston, alcuni pazienti sottoposti a trapianto di cellule beta coltivate in laboratorio sono riusciti a interrompere l'uso di insulina esogena. Le nuove cellule presenti nel loro corpo sono in grado di secernere insulina autonomamente quando necessario.

Niente più crisi epilettiche e niente più bisogno di iniezioni di insulina: questa è la notizia che i pazienti attendevano con ansia. Ciò significa che la ricerca sulle cellule staminali si sta avvicinando molto alle "cure funzionali" e che l'organismo dei pazienti sarà in grado di riacquistare la capacità di autoregolarsi e tornare a una vita normale.

9. Robotassi

Significato:In sempre più città vengono lanciate auto senza conducente, che possono essere chiamate con un solo clic.

Partecipanti principali:Baidu, Cruise, Pony.ai, Waymo, Wayve, Zoox

Fase di maturità:Ora

Se vivete in alcune città della Cina o degli Stati Uniti, potreste aver già visto auto senza conducente caricare e scaricare passeggeri, e forse l'avete sperimentato anche voi stessi. Si tratta di un enorme cambiamento rispetto a tre anni fa, quando questi servizi stavano ancora cercando di capire le regole del traffico. E i taxi senza conducente saranno presto operativi in ​​altre città.

In molte città cinesi, i passeggeri possono scegliere taxi senza conducente gestiti da aziende come Baidu, AutoX, WeRide e Pony.ai. Tutte queste aziende prevedono di entrare nei mercati di Singapore, Medio Oriente e Stati Uniti.

Sebbene le auto senza conducente raccolgano dati di addestramento sulle strade americane da molti anni e abbiano accumulato milioni di chilometri di guida, solo di recente il pubblico ha iniziato davvero a provare questi veicoli.

Waymo, società controllata da Alphabet, è leader del settore negli Stati Uniti. Dopo aver lanciato servizi di taxi senza conducente a San Francisco, Los Angeles e Phoenix, l'azienda prevede di espandersi ad Austin e Atlanta all'inizio del 2025 attraverso la collaborazione con Uber. Zoox, società controllata da Amazon, prevede di lanciare servizi di taxi senza conducente al pubblico a Las Vegas, negli Stati Uniti, nel 2025 e sta attualmente conducendo operazioni di prova anche a San Francisco, Austin e Miami. Wayve, una startup britannica, si sta adattando alla guida sul lato destro e ha iniziato a testare la sua tecnologia a San Francisco.

Tuttavia, restano ancora molti problemi da risolvere per realizzare taxi senza conducente. In Cina, i bassi prezzi dei taxi senza conducente hanno scatenato l'opposizione di circa 10 milioni di tassisti. Negli Stati Uniti, Cruise, di proprietà di General Motors, ha sospeso le operazioni nell'ottobre 2023 dopo che uno dei suoi veicoli ha investito un pedone e solo di recente ha ripreso i test. Tesla deve dimostrare l'affidabilità della sua tecnologia e ottenere le licenze necessarie prima di poter realizzare il suo piano di lanciare servizi di ride-hailing senza conducente in California e Texas nel 2025.

Ciononostante, questo settore è ancora in fase di sviluppo. Sempre più persone stanno iniziando a sperimentare i taxi senza conducente e si stanno abituando sempre di più a questa tecnologia. Si prevede che i principali operatori espanderanno la loro attività in nuove città e inizieranno a competere sui prezzi.

10.Acciaio verde

Significato:In Svezia è in costruzione il primo stabilimento siderurgico su scala industriale al mondo con emissioni di carbonio prossime allo zero.

Partecipanti principali:Boston metallo, LKAB, Midrex, Stegra

Fase di maturità:Tra 1 anno

Si prevede che un metodo che utilizza l'idrogeno prodotto da fonti energetiche rinnovabili per produrre acciaio contribuirà a "ripulire" un settore che è responsabile dell'8% delle emissioni globali di carbonio.

Attualmente, la maggior parte dell'acciaio viene ancora prodotta in altiforni a carbone, e per ogni tonnellata di acciaio prodotta vengono emesse circa due tonnellate o anche più di anidride carbonica. Una tecnologia commerciale relativamente nuova, chiamata riduzione diretta, utilizza il gas naturale per convertire il minerale di ferro in ferro (il componente chiave dell'acciaio), il che può ridurre le emissioni di circa il 40%. Tuttavia, questa tecnologia genera comunque una notevole quantità di inquinamento da carbonio.

Pertanto, diverse aziende stanno sviluppando metodi per produrre ferro facendo reagire l'idrogeno prodotto da fonti energetiche rinnovabili con il minerale di ferro, che è la fase con il più alto consumo energetico e il più grave inquinamento nel processo di produzione dell'acciaio. Teoricamente, questi processi possono raggiungere emissioni prossime allo zero.

La start-up svedese Stegra (rinominata H2 Green Steel nel settembre 2024) ha raccolto quasi 7 miliardi di dollari per costruire un impianto di questo tipo a Boden, nella Svezia settentrionale. L'impianto utilizzerà energia pulita, fornita da una combinazione di energia eolica e idroelettrica, per produrre idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua. L'impianto dovrebbe entrare in produzione nel 2026 e si prevede che diventerà il primo impianto operativo su scala industriale del suo genere.

La tecnologia Hybrit, sviluppata dall'acciaieria SSAB, dalla società mineraria LKAB e dalla società energetica Vattenfall, utilizza un processo simile per produrre acciaio ecologico. LKAB sta costruendo un impianto a Gällivare, vicino alle sue miniere di ferro. Tuttavia, a causa di problemi di autorizzazione ambientale, questi progetti sono stati rinviati.

Esiste un altro modo per produrre acciaio verde: facendo passare una corrente elettrica attraverso una miscela di minerale di ferro e un elettrolita per rompere i legami dell'ossido di ferro e separare così il metallo purificato. Utilizzando elettricità pulita, le emissioni di carbonio derivanti da questo processo possono essere estremamente basse. Boston Metal prevede di commercializzare questa tecnologia sviluppata nel 2026.

Una volta pienamente operativo, l'impianto Stegra dovrebbe produrre 4,5 milioni di tonnellate di acciaio all'anno, una goccia nell'oceano rispetto ai miliardi di tonnellate di produzione annua globale. Tuttavia, dimostrerà che l'acciaio può essere prodotto senza generare grandi quantità di emissioni di carbonio e si spera che i clienti interessati a utilizzare prodotti ecologici siano disposti a pagare un sovrapprezzo, il che rappresenterà un buon inizio per la trasformazione verde dell'intero settore.