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Biotecnologie: ENEA inventa metodo per produrre lo zafferano, una delle spezie più costose al mondo

ENEA ha brevettato un metodo biotecnologico per produrre in grandi quantità, a basso costo e con alti livelli di purezza le molecole di colore giallo-rosso dei fiori di zafferano, le cosiddette “crocine”, utilizzate storicamente come coloranti in pittura e ingredienti alimentari, ma che vantano anche proprietà antiossidanti e funzioni protettive nei confronti di malattie degenerative della retina e di alcune forme tumorali.

“Questa invenzione appare come l’unica via per produrre crocine in grandi quantità, in considerazione dell’impossibilità di ottenerle tramite sintesi chimica e della stagionalità della pianta che fiorisce solo una volta l’anno”, spiega la ricercatrice del Laboratorio Biotecnologie dell’ENEA Olivia Costantina Demurtas, una delle autrici del brevetto. “Inoltre, il metodo che abbiamo messo a punto consente di ottenere pigmenti a costi fino a 100 volte inferiori rispetto a quelli di origine naturale e con livelli di purezza tali da consentirne l’utilizzo anche in biomedicina”, conclude Demurtas.

Oltre a essere pubblicato sulla rivista del settore Plant Physiology, questo metodo biotecnologico ha consentito a Olivia Costantina Demurtas di vincere recentemente uno dei riconoscimenti del Premio “Hausmann & Co e Patek Philippe – dedicato a chi ha talento”, istituito dai celebri marchi di orologi per premiare le giovani eccellenze italiane.

Il sistema brevettato da ENEA ha permesso anche di individuare metodi innovativi di ingegneria genetica per produrre le crocine in batteri, lieviti o piante diverse dallo zafferano. Inoltre, grazie a studi sulle molecole biologiche, ENEA e l’Università di Castilla-La Mancha hanno identificato una serie di geni coinvolti nella produzione delle crocine. I risultati ottenuti nell’ambito delle attività di caratterizzazione di uno zafferano selvatico, che accumula crocine anche nella parte gialla di altri organi oltre che negli stimmi, sono stati pubblicati sulla rivista “Scientific report” del gruppo Nature.

“Attraverso l’uso di tecnologie ‘omiche’ per determinare i meccanismi che controllano la sintesi di crocine, abbiamo ottenuto una serie di geni associati all’accumulo di queste molecole e questi risultati saranno oggetto di studi futuri al fine di aumentarne la produzione”, spiega Gianfranco Diretto del Laboratorio Biotecnologie dell’ENEA.

La coltivazione dello zafferano è limitata a terreni ad altitudini superiori ai 300 m. e ogni pianta produce al massimo 3 fiori, ognuno dei quali porta al massimo 3 stigmi; inoltre tutte le operazioni di raccolta e processamento devono essere svolte manualmente. E non è tutto: lo zafferano infatti è una pianta sterile, aspetto che ne aumenta le difficoltà di miglioramento genetico e delle sue caratteristiche produttive. A causa della ridotta produzione e disponibilità e all’alto costo della manodopera, il cosiddetto “oro rosso” rappresenta una delle spezie più costose al mondo, con prezzi che possono raggiungere 30mila euro al chilo. Si calcola che per produrre una bustina di zafferano siano necessari più di 20 fiori dai quali si ricavano 60 pistilli mentre per ottenere 1 chilo di zafferano occorrano 150mila fiori e 500 ore di lavoro.

Energia: fusione, è made in Italy il primo componente del divertore di ITER

È made in Italy il primo prototipo dell’Inner Vertical Target, uno dei tre componenti del divertore di ITER, il grande reattore per la ricerca sulla fusione nucleare in costruzione nel Sud della Francia. Realizzato da ENEA e Ansaldo Nucleare, servirà per assemblare il divertore, l’elemento più sollecitato dal flusso termico del plasma, composto da 54 moduli in grado di sopportare un flusso termico di 20 MW per mq e temperature che raggiungono i 2mila gradi centigradi.

AL’Inner Vertical Target servirà come “bersaglio” delle particelle prodotte in eccesso dal plasma per mantenere accesa la reazione di fusione nucleare, smaltire il calore e renderlo disponibile per la produzione di energia elettrica. Pesa 5 quintali concentrati in otto tubi di lega di rame lunghi 1,8 m ricoperti di blocchi di tungsteno, un materiale con alto punto di fusione, ottima conducibilità termica e alta resistenza. Il processo di costruzione messo a punto dall’ENEA si chiama Hot Radial Pressing (HRP): in pratica il tubo in lega di rame viene accostato al blocco in tungsteno, “gonfiato” con una pressione di 60MPa (600 bar) e contemporaneamente portato a una temperatura di 600 °C.

Oltre a consentire una saldatura in grado di sopportare le più estreme condizioni di carico, la tecnologia permette il mantenimento delle caratteristiche meccaniche dei tubi in rame e la perfetta geometria della superficie rivolta al plasma, evitando ulteriori costose e pericolose lavorazioni meccaniche.

“Le pressioni e le temperature a cui avviene la giunzione possono sembrare alte, ma sono in realtà le più basse utilizzate in tutti i metodi alternativi proposti per la realizzazione di questo stesso componente”, commenta Eliseo Visca, responsabile del Laboratorio Tecnologie Speciali dell’ENEA. “Grazie a un forno hi-tech progettato nei nostri laboratori e all’esperienza decennale nella ricerca sui controlli non distruttivi, nel nostro laboratorio di Frascati abbiamo prodotto, testato e controllato tutti i tubi rivestiti di tungsteno che compongono l’Inner Vertical Target, i cosiddetti Plasma Facing Unit, divenendo un’eccellenza in campo internazionale”, precisa Eliseo Visca.

Grazie a un contratto con F4E, l’agenzia Ue responsabile delle commesse europee per il programma ITER, Ansaldo Nucleare ha lavorato all’industrializzazione del processo brevettato da Enea e ha realizzato il prototipo nelle officine di Ansaldo Energia, a Genova Campi, con il contributo degli esperti dell’ENEA e dell’azienda Walter Tosto per parte delle lavorazioni di supporto.

Nel campo della produzione della componentistica ad alta tecnologia per la fusione, complessivamente l’industria italiana si è aggiudicata contratti del valore di 1 miliardo di euro, circa il 60% del totale delle commesse europee.

“Questo risultato rappresenta un grande successo per la ricerca e l’industria italiana e dimostra ancora una volta come il Paese sia competitivo a livello mondiale in un settore fortemente high-tech, con importanti ricadute scientifiche, economiche e occupazionali”, evidenzia Aldo Pizzuto, Direttore del Dipartimento Fusione e Sicurezza Nucleare dell’ENEA.

Sicurezza: ENEA alla guida del programma NATO per prevenire attacchi terroristici

Al via il progetto EXTRAS della NATO che punta a sviluppare un sistema capace di sventare attacchi terroristici sui mezzi pubblici.

Safe School 4.0: l’app che misura la vulnerabilità energetico-strutturale degli edifici scolastici

Safe School 4.0 è l’applicazione per smartphone e tablet in grado di misurare la vulnerabilità energetico-strutturale degli edifici scolastici per programmare e gestire in modo più economico e sostenibile gli interventi di riqualificazione e manutenzione degli immobili adibiti ad uso scolastico.

Safe School 4.0 è l’applicazione per smartphone e tablet in grado di misurare la vulnerabilità energetico-strutturale degli edifici scolastici per programmare e gestire in modo più economico e sostenibile gli interventi di riqualificazione e manutenzione degli immobili adibiti ad uso scolastico.

Nel darne notizia nella rubrica online @Eneainforma, l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile spiega che inserendo le informazioni nelle apposite sezioni dell’applicativo, è possibile evidenziare: un report dei rilievi completo di foto; il livello della classe di merito energetica e degli interventi per ottimizzarne la prestazione; gli elementi di vulnerabilità strutturale e il livello di intervento richiesto per migliorare la sicurezza dell’edificio.

In particolare l’indagine strutturale si articola in tre sezioni:

  • Pericolosità del sito – registra i dati per valutare la pericolosità sismica del luogo di ubicazione della scuola;
  • Vulnerabilità – La struttura dei dati richiesti è ispirata alle schede di valutazione della Vulnerabilità Sismica redatte dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (GNDT) e prevede delle sotto sezioni distinte per le due tipologie principali di edifici esistenti: C.A. e muratura;
  • Livello di intervento – Riepiloga quali sono gli aspetti più critici fino a definire il livello degli interventi necessari per migliorare le capacità dell’edificio.

Per quanto riguarda l’indagine energetica compilando i dati di input richiesti nelle diverse sezioni dell’applicativo, si ottengono i seguenti risultati finali:

  • il report del rilievo eseguito in formato editabile (completo di foto e riferimenti ad elaborati progettuali analizzati in fase di sopralluogo);
  • il livello della Classe di merito energetica (per riscaldamento ed elettrica) e l’elenco degli interventi necessari per migliorarne la prestazione;
  • il livello di Intervento ed il livello di priorità, evidenziando situazioni critiche dal punto di vista strutturale e permettendo una prima valutazione delle priorità di intervento;
  • un file in formato .xml contenente tutte le informazioni inserite dal tecnico, che verrà utilizzato da ENEA per creare una piattaforma informatica di pianificazione strategica per l’attuazione di interventi di sicurezza e di riqualificazione energetica per le scuole.

Fonte: UnioneIngegneri.com