La biomimetica e lo sviluppo sostenibile

''Va a prendere le tue lezioni nella natura, è li che si trova il nostro futuro'' -Leonardo Da Vinci

In occasione della giornata dell'ambiente organizzata dal nostro istituto, il liceo St. Joseph di Roquebrune Cap-Martin, vi presentiamo la biomimetica, un argomento che ci ha particolarmente interessato.

In questi quattro miliardi di anni, delle innumerevoli soluzioni tecnologiche sono state trovate dalla natura, compatibili con la protezione dell'ambiente. Allora perché non approfittarne ?

Le nazioni unite prevedono che da oggi a 2025 1,8 miliardi di persone vivranno in paesi o regioni dove l'acqua sarà diventata rara, e che i due terzi della popolazione mondiale rischierà di essere sottomessa a penurie d'acqua croniche.

Il tenebrio del deserto è un insetto che vive fra le dune del deserto della Namibia. Per sopravvivere raccoglie l'umidità dalla nebbia. Tutti i giorni si mette sula cima delle dune, si raddrizza sulle zampe anteriori, e aspetta che la nebbia si condensi formando delle gocce d'acqua sul suo dorso.

Dal 2001 dei ricercatori studiano il sistema che usa questo coleottero per raccogliere le gocce d'acqua. A questo insetto si sono inspirati degli scienziati del mondo intero per creare materiali sempre più avanzati per poter recuperare dell'acqua dalla nebbia delle zone arride per poter rispondere ai bisogni d'acqua delle popolazioni locali. Recentemente una squadra del MIT ha scoperto che delle reti più grandi e con maglie più strette possono assorbire e liberare fino a cinque volte più d'acqua che i sistemi già esistenti.

Ha ugualmente permesso la messa a punto di un sistema di recupero dell'acqua per poter recuperare il vapore dalle torri di refrigerazione, permettendo agli stabilimenti di recuperare nell'aria umida l'acqua necessaria ai propri bisogni. I primi test hanno mostrato che questa tecnica può recuperare il 10 % dell'acqua persa e ridurre nello stesso tempo le fatture energetiche degli stabilimenti vicini per diminuzione dell'effetto di ''isola di calore''. Circa 50 000 torri di raffreddamento sono costruite ogni anno, e ognuna fa perdere a causa dell'evaporazione 500 milioni di litri d'acqua.

Contemporaneamente, nel campo dell'architettura, degli architetti si sono inspirati ai termitai giganti per beneficiare d'una climatizzazione passiva. In effetti grazie a un sistema di ventilazione ingegnoso, le termiti riescono a mantenere una temperatura quasi constante all'interno dei termitai, malgrado le forti variazioni di temperatura a l'esterno ( tra più di 40 °C di giorno e 0 °C la notte ). Harare, la capitale dello Zimbawe, conosce degli importanti sbalzi di temperature tra il giorno e la notte. Pertanto, dei promotori immobiliari hanno voluto farvi costruire un grande centro commerciale che non avrebbe bisogno dell'uso dell'aria condizionata.

Per realizzare l'Eastgate building di più di 30 000 mq, l'architetto Mick Pearce ha imitato il sistema perfezionato di gallerie dei termitai. E la prima costruzione di questa taglia dotata d'un sistema di ventilazione naturale, detta passiva : durante il giorno, il calore è assorbito e immagazzinato nel palazzo. Allo steso tempo, l'aria calda entrerà dalle numerose aperture e sarà evacuata grazie alle ciminiere installate sul tetto, creando una corrente d'aria naturale. La notte, i muri liberano il calore 

immagazzinato durante il giorno e adesso è l'aria fresca che verrà accumulata. Il fresco della notte servirà il giorno dopo per climatizzare l'insieme del complesso. L'Eastgate building conserva une temperatura stabile di 25 °C utilizzando 90 % di energia in meno di un immobile tradizionale, e ciò ha rappresentato un risparmio di 3,5 milioni di dollari a partire dai cinque primi anni.

50 000 torri di raffreddamento sono costruite ogni anno, e ognuna fa perdere a causa dell'evaporazione 500 milioni di litri d'acqua.

Contemporaneamente, nel campo dell'architettura, degli architetti si sono inspirati ai termitai giganti per beneficiare d'una climatizzazione passiva. In effetti grazie a un sistema di ventilazione ingegnoso, le termiti riescono a mantenere una temperatura quasi constante all'interno dei termitai, malgrado le forti variazioni di temperatura a l'esterno ( tra più di 40 °C di giorno e 0 °C la notte ). Harare, la capitale dello Zimbawe, conosce degli importanti sbalzi di temperature tra il giorno e la notte. Pertanto, dei promotori immobiliari hanno voluto farvi costruire un grande centro commerciale che non avrebbe bisogno dell'uso dell'aria condizionata.

Per realizzare l'Eastgate building di più di 30 000 mq, l'architetto Mick Pearce ha imitato il sistema perfezionato di gallerie dei termitai. E la prima costruzione di questa taglia dotata d'un sistema di ventilazione naturale, detta passiva : durante il giorno, il calore è assorbito e immagazzinato nel palazzo. Allo steso tempo, l'aria calda entrerà dalle numerose aperture e sarà evacuata grazie alle ciminiere installate sul tetto, creando una corrente d'aria naturale. La notte, i muri liberano il calore

Più vicino a noi i risparmi d'energia realizzati grazie alle lucciole.

E grazie alla luce che diffondono che le lucciole possono attirare le loro prede o farsi luce. Questo fenomeno si produce all'interno di un organo situato a l'estremità dell'addome da una reazione chimica che provoca l'emissione del fotone. Alcune speci di lucciole, hanno l'organo bioluminescente ricoperto da scaglie infime formando un rivestimento a denti di sega che aumenta considerevolmente la luminosità prodotta, 50 % di luce in più d'una superficie piatta.

Per migliorare la luminosità dei LED, degli scienziati francesi, belgi e canadesi li anno avvolti da un rivestimento simile a quello che avvolge l'organo bioluminescente delle lucciole. Sono così giunti a aumentare la luminosità d'un LED classico del 55 %.

La lista sembra interminabile e pertanto il meglio deve arrivare.

Copiare le forme è una cosa. Imitare i processi naturali di fabbricazione ne è un'altra . Uno dei principali all'innovazione in generale ed alla biomimetica in particolare è transdisciplinarietà che quest'approccio richiede. Bisogna dunque incitare gli ingegneri a invitare i biologi al loro ''tavolo da disegno''. Questi biologi li aiutano a tradurre le loro sfide tecnologiche in sfide biologiche. Agli ingegneri di convalidare in seguito la rilevanza dei sistemi selezionati nella risoluzione del loro problema tecnico.

Che sogno, quando sapremmo produrre a partire da materiali abbondanti e riciclabili, delle fibre allo stesso tempo più solide e più flessibili del Kevlar, come fa il ragno o concepire un imballaggio biodegradabile, stagno e di guarnizioni impermeabili per tubature, mimando il modo in cui la rana del deserto australiano mantiene attorno a lei un film d'acqua aspettando la stagione delle piogge.

Non solo la biomimetica può aiutare la specie umana a prolungare il suo passaggio sul pianeta, ma può cambiare il nostro modo di valutare la natura che ci circonda. Ci incoraggia a considerarla come una sorgente di saggezza invece che come una sorgente di beni economici.

La biomimetica è dunque una sorgente di innovazioni sostenibili quasi illimitati. Ecco una ragione di preservare il mondo vivente. Ogni specie vivente che scompare è una biblioteca che brucia : se perdiamo una specie, perdiamo l'innovazione avrebbe potuto inspirarci.

 Da Solène, Carla e Luigi.