“innovazioni d’impatto”, le tecnologie che riducono gli effetti negativi dell’industrializzazione

Le necessità sono sempre state catalizzatrici dell’innovazione: esempio classico è la sostituzione del bronzo con il ferro. Quando lo stagno per fare il bronzo cominciò a esaurirsi, i fabbri furono costretti a trovare alternative, accelerando i progressi nella fusione per separare il metallo ferroso dai minerali circostanti. Il ferro, un metallo dalle caratteristiche superiori, finì per soppiantare il bronzo a seguito del calo dei costi di produzione e l’aumento dell’offerta. Un equivalente moderno della scoperta del ferro è la scoperta del grafene, un materiale costituito da uno strato monoatomico di carbonio.

Il grafene è più resistente dell’acciaio, ma più leggero. Inoltre, la sua capacità di condurre efficacemente l’elettricità e il calore lo rende adatto a una vasta gamma di applicazioni commerciali, dalle batterie elettriche per l’alimentazione delle automobili alle pompe di calore, dai generatori industriali all’illuminazione a risparmio energetico per le case e gli edifici. Materie prime come il grafene realizzate in laboratorio potrebbero sostituire l’uso di risorse naturali estratte dalla Terra.

Quasi tre millenni dopo la scoperta del ferro, vincoli di altro genere hanno portato a una delle più importanti innovazioni della storia: la macchina a vapore, inaugurando la prima Rivoluzione industriale. La potenza di calcolo è per il XXI secolo ciò che la potenza meccanica fu per la produzione manifatturiera del XVIII secolo. Con l’avvento dei big data, dell’automazione e della robotica, la produzione è entrata nella sua quarta Rivoluzione industriale, il cui impatto sarà altrettanto trasformativo in tutti i settori produttivi.

L’Internet of Things (IoT) applicato in fabbrica sta rivoluzionando le linee di produzione. Il software assistito da computer, l’automazione di fabbrica e la robotica stanno migliorando le fasi di progettazione, prototipazione e produzione. Di conseguenza, si sprecano meno materiali prima, durante e persino dopo lo stadio produttivo vero e proprio.

Tradizionalmente, i vincoli hanno riguardato principalmente la disponibilità di risorse e la produttività del settore manifatturiero. Tuttavia, assistiamo attualmente all’emergere di nuovi vincoli specifici del XXI secolo, in quanto secoli di negligenza e abusi in campo ambientale stanno oggi presentando il conto. Insieme alla necessità di espandere la produzione, le imprese manifatturiere saranno indotte a ridurre le emissioni, l’inquinamento e l’eccesso di rifiuti, i sottoprodotti creati nel processo. Parliamo di “innovazioni d’impatto” per descrivere le tecnologie che riducono gli effetti negativi dell’industrializzazione. A nostro avviso, le aziende in questo settore aiutano ad abbattere le emissioni di gas serra, a riciclare i rifiuti e a utilizzare la biomassa per creare materiali e prodotti che non gravano sull’ambiente.

Mentre il riciclaggio dei rifiuti viene praticato da decenni, stanno emergendo tecnologie più intelligenti per affrontare la crescente complessità ed il volume sempre maggiore del flusso di rifiuti prodotti dalla società. I rifiuti elettronici (“e-waste”), che rappresentano già la categoria di scarti in più rapida espansione, sono spesso carichi di metalli di base, metalli preziosi e terre rare necessari per alimentare i dispositivi elettronici legati all’economia digitale, nonché per fabbricare i magneti e le batterie utilizzati per l’elettrificazione e la generazione di energia verde. Analogamente, il volume e la diversità della plastica sono aumentati, così come i metodi di riciclaggio per recuperare i composti riutilizzabili.

Infine, i progressi nelle biomasse e nelle sostanze a base biologica stanno contribuendo a ridurre la necessità di ingredienti derivati da combustibili fossili in molti materiali da cui la società umana dipende. Dal biocemento su grande scala al legname resistente come l’acciaio, dalla bioplastica su scala ridotta ai bioadesivi, i biomateriali vantano prestazioni funzionali analoghe a quelle dei loro omologhi di derivazione fossile, ma consumano meno energia in fase di produzione e sono più rispettosi dell’ambiente in fase di smaltimento.

Gli avvertimenti di scienziati e ambientalisti riguardo ai cambiamenti climatici sono ormai impossibili da ignorare e le emissioni di CO2 sono diventate il nemico pubblico numero uno. La decarbonizzazione è oggi un obiettivo prioritario nelle economie nazionali e nelle agende geopolitiche. Almeno la metà dei paesi del G20 si sono impegnati ad azzerare le emissioni nette entro il 2050, e un pilastro fondamentale di molte strategie nazionali sul clima consiste nell’attribuire un prezzo alle emissioni di carbonio tramite imposte o sistemi di negoziazione delle emissioni (CTS).

L’aumento dei prezzi del carbonio sta diventando parte integrante dei costi di produzione delle aziende e dovrebbe indurle ad adottare tecnologie più pulite ed efficienti dal punto di vista delle risorse. All’aumentare dei prezzi del carbonio, saliranno anche i costi di produzione nei settori più inquinanti, dando loro maggiori incentivi a ridurre le emissioni complessive. Per stimolare l’attività di ricerca e sviluppo e accelerare i tempi di commercializzazione, le più grandi economie mondiali hanno annunciato sostegni finanziari che saranno erogati nei prossimi decenni per favorire gli investimenti nazionali in infrastrutture e tecnologie pulite. Con l’espansione della produzione e il raggiungimento di economie di scala, i costi delle tecnologie a basse o zero emissioni tenderanno a diminuire. Secondo l’ONU, entro il 2030, le tecnologie a zero emissioni potrebbero essere competitive in settori che rappresentano oltre il 70% delle emissioni globali.

Le opportunità di investimento sono in imprese che contribuiscono a creare soluzioni che non solo rendono la produzione più snella, ma permettono anche ai settori produttivi di definire un ambiente operativo in cui l’attribuzione di un prezzo all’inquinamento e l’azzeramento delle emissioni nette siano i nuovi standard.