27.10.2023
Il Consiglio europeo della ricerca (CER) ha annunciato ieri quali gruppi di ricercatori hanno ottenuto una sovvenzione ERC Synergy Grant. Tra questi ci sono due ricercatori: Il progetto "AxoBrain" con Barbara Treutlein del Dipartimento di Biosistemi del Politecnico di Basilea e il progetto "HYROPE" con Nicolas Noiray del Dipartimento di Ingegneria meccanica e di processo riceveranno ciascuno una sovvenzione di circa tre milioni di franchi svizzeri. Di conseguenza, il Politecnico di Zurigo riceverà un totale di 5,9 milioni di franchi svizzeri.
Dieci ricercatori hanno presentato domanda per le sovvenzioni ERC Synergy di quest’anno. Due di loro hanno avuto successo. Il tasso di successo è quindi del 20%, superiore alla media europea.
L’axolotl, una salamandra messicana, è un animale straordinario che può rigenerare parti del suo cervello dopo gravi lesioni. Tuttavia, i meccanismi molecolari che controllano la rigenerazione non sono chiari. Non si sa inoltre se i circuiti neurali e il comportamento vengano completamente ripristinati. Il progetto ERC Synergy "AxoBrain", in cui è coinvolta la professoressa dell’ETH Barbara Treutlein, mira quindi a combinare un’ampia gamma di approcci moderni per capire come le cellule cerebrali della salamandra reagiscono ai danni e rigenerano i circuiti comportamentali. La mappatura dei tipi di cellule cerebrali e delle loro connessioni nell’axolotl approfondirà la nostra comprensione dell’organizzazione e dell’evoluzione del cervello dei vertebrati. I risultati ottenuti con l’axolotl porteranno a nuove strategie clinicamente utili per la rigenerazione dei tessuti dei mammiferi.
Il progetto AxoBrain riunisce un team eterogeneo di partner di pari livello che si completano a vicenda: Elly Tanaka (IMP di Vienna), pioniera della biologia e della rigenerazione degli axolotl, Barbara Treutlein (ETH di Zurigo), esperta di tecnologie a cellula singola e di sviluppo neurologico, e Kevin Briggmann (MPI di Bonn), neuroetologo computazionale con competenze in neuroscienze comportamentali e connettomica. Ogni partner del progetto riceve circa tre milioni di euro.
In considerazione del problema climatico, le tecnologie delle turbine a gas per la combustione di idrogeno e ammoniaca sono necessarie in tempi record. Queste turbine a gas a zero emissioni di carbonio saranno fondamentali per l’aviazione e la generazione di energia, perché l’elettrificazione dell’aviazione non è fattibile nei prossimi decenni, in quanto le batterie hanno una densità energetica molto inferiore rispetto ai combustibili chimici. Insieme alla futura generazione di idrogeno da energia idroelettrica, nucleare, solare o eolica, le turbine aeronautiche alimentate a idrogeno sono considerate l’opzione più promettente per la decarbonizzazione dell’aviazione in un continente. Per la generazione di energia elettrica, le turbine a gas alimentate a idrogeno o ammoniaca sono un’opzione utile per i Paesi che non possono contare su grandi quantità di energia elettrica priva di carbonio proveniente dall’idroelettrico o dal nucleare e che vogliono espandere notevolmente le proprie fonti di energia eolica e solare.
L’idrogeno e l’ammoniaca, tuttavia, sollevano questioni fondamentali perché hanno proprietà di combustione ed emissione diverse rispetto agli idrocarburi. L’idrogeno è molto diffusibile ed estremamente reattivo, e il suo tasso di combustione turbolenta mostra una dipendenza inspiegabilmente forte dalla pressione. Prevedere se le fiamme di idrogeno stabili a pressione atmosferica saranno stabili anche a pressioni più elevate, come quelle richieste nelle turbine a gas, è un problema irrisolto. L’ammoniaca, pur essendo adatta come vettore di idrogeno che può essere parzialmente decomposto in idrogeno, non è molto reattiva e richiede un attento controllo delle emissioni di ossido di azoto. Non è stato studiato come gestire gli effetti della pressione sulla combustione di questi combustibili.
Nell’ambito della sovvenzione ERC Synergy Grant HYROPE, quattro laboratori europei stanno unendo le loro competenze di base per condurre esperimenti a pressioni atmosferiche ed elevate in combinazione con simulazioni ad alte prestazioni utilizzando diagnostiche laser all’avanguardia. In questo modo, i ricercatori intendono comprendere e prevedere meglio la fisica della combustione di idrogeno e ammoniaca. Vogliono inoltre sviluppare nuovi concetti di bruciatori per questi combustibili privi di carbonio. Nicolas Noiray, professore di termodinamica, e il suo team del Politecnico di Zurigo contribuiranno con la loro esperienza nella dinamica della combustione e con la piattaforma di ricerca sperimentale per la combustione turbolenta che ha sviluppato nell’ambito della sua attuale sovvenzione di consolidamento del CER.
La scienza alla base del progetto HYROPE accelererà lo sviluppo di nuovi sistemi di combustione ad alta densità di potenza per l’idrogeno e l’ammoniaca e libererà il potenziale delle turbine a gas senza emissioni di carbonio.
Il progetto complessivo riceverà una sovvenzione di 12,75 milioni di euro, di cui Nicolas Noiray riceverà circa 3,2 milioni di euro.
