Verso la metà dell’Ottocento, Alesandro Volta grazie alla sua invenzione della pila, aiutato da Luigi Galvani , iniziò la lavorazione dello Sheffield, tecnica di produzione di lastre di rame ricoperte di argento mediante l’azione del calore.
Conosciamo tutti i famosi articoli preziosi di “Sheffield”, località che nel medioevo era nota per la produzione di coltelli e poi di soprammobili. Già Chaucer la cita nei “Canterbury Tales”, i racconti di Canterbury , i quali sono arricchiti dalla conoscenza intellettuale e letteraria forgiata da modelli italiani molto influenti, quali Dante, Petrarca e Boccaccio. Ma se ancora pensiamo al metallo inglese, non dimentichiamo che le leghe ferrose, l’acciaio, sono composte da ferro all’80%. Il ferro nativo di origine terrestre è raro, si trova sulla Terra grazie all’impatto con i meteoriti.
La sua provenienza era già, in epoche remote, proveniente in gran parte dalla Svezia, dalla Russia, e dagli Urali, cioè da una zona, a quei tempi estremamente remota, considerata ai confini di un mondo conosciuto. Ed era proprio negli Urali che lo zar Pietro il Grande aveva voluto far nascere un’importante industria del ferro. Per ottenerla l’ obiettivo dello Zar Pietro, fu quello di procurare alla Russia un accesso diretto al mar Baltico per incrementare i mercati dell’Europa occidentale. Ciò richiese una lunga guerra con la Svezia, che fu comunque coronata dal successo. Nel 1703 iniziò la costruzione di Pietroburgo, nuovo centro urbano, luogo sulle rive del Baltico, destinato a diventare capitale dell’Impero. Lo sviluppo dell’industria era però ostacolato dalla scarsità di imprenditori, di capitali, di tecnici e operai specializzati, nonché dalle difficoltà che incontrava la circolazione delle merci per effetto delle grandi distanze da percorrere e per mancanza di vie di comunicazione. Il concetto di monopolio e il non saper formare compagnie industriali, come in occidente resero il tutto ancora più ostico. La regione degli Urali, abbondava di giacimenti di ferro, e risorse forestali necessarie per la fusione del minerale, che all’epoca veniva effettuata in forni a legna. Se la popolazione in quel luogo era scarsa, lo zar ovviò al problema imponendo ai contadini delle regioni circostanti agli Urali, di andare a lavorare in quelle fabbriche per una parte dell’anno. Dopo non molto tempo, alla fine del secolo gli europei e gli inglesi in particolare, divennero in grado di fare a meno del ferro russo, grazie all’affermarsi di una modalità di lavorazione e sopratutto di combustione. Non era più necessaria la disponibilità di ampie risorse forestali, l’uso del carbone prese il posto della legna.
Dopo ossigeno, silicio ed alluminio, il ferro è l’elemento più diffuso nella crosta terrestre, ma è disperso. Secondo gli scienziati e ricercatori di Oxford, sono stati scoperti i probabili meccanismi con cui il ferro ha influenzato lo sviluppo di forme di vita complesse sulla Terra. Il ferro è un nutriente essenziale per quasi tutte le forme di vita terrestri, per crescere e prosperare, e l’uomo ben lo sa, perché se ha carenza, il corpo avverte solo stanchezza.
L’uso del telescopio James Webb sta valutando la quantità di ferro nel mantello degli esopianeti, in quanto le concentrazioni di ferro nella crosta terrestre sono rari. Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica “Proceedings of the National Academy of Sciences.”
Il ferro quale combustibile e motore dell’evoluzione
Fin dall’antichità, la mitologia ci ricorda Prometeo, il Titano che è descritto come “colui che vede prima”. Ma a Prometeo non basta aver rubato il fuoco agli dei, aver plasmato l’umanità, ma vuole trasmettere agli esseri che ha creato qualcosa che li renda diversi e superiori rispetto agli altri animali. Per questo decide di regalare loro il fuoco. Questa è la storia, ma oggi il nostro presente continua a cercare ai confini conosciuti le fonti per la combustione.
Gli scienziati “cosmochimici”, sono scienziati che studiano l’origine e lo sviluppo degli elementi chimici nel cosmo, con prove di laboratorio, sono riusciti a dimostrare che il ferro potrebbe essere nascosto dentro molecole, in uno stato che finora non era stato rilevato dalle osservazioni umane e dalle nostre conoscenze. Sappiamo che tutta la materia può bruciare aggiungendo ossigeno, ma trovare la giusta miscela e generare abbastanza calore fa sì che alcuni materiali brucino più facilmente di altri, per esempio il ferro che brucia non emette gas nocivi.
La scienza tecnologica ha dato risposte positive nell’usufruire di strutture e infrastrutture della ricerca spaziale da parte delle Istituzioni e Agenzie Governative. È lo studio di fenomeni fisici che aiutino gli scienziati a migliorare le conoscenze fondamentali in varie discipline, con la conseguenza di accelerare lo sviluppo di applicazioni innovative nei campi della tecnologia, dei processi industriali e della medicina. Le sperimentazioni che avvengono in ambito diverso da quello terrestre, devono superare l’assenza di gravità la quale si mostra nelle stazioni spaziali o nei veicoli che orbitano vicino alla terra. Per poter ovviare a questo “problema”, sono nate le “microgravity platform” , piattaforme per effettuare voli parabolici e torri di caduta. Ognuna di queste manovre permette di ottenere fino a circa ventidue secondi di assenza di peso.
Siamo ad un punto di conoscenza, di studio, nelle quali, le condizioni di microgravità possono dare un contributo essenziale alla realizzazione di applicazioni innovative, di esperimenti scientifici e allo studio di fenomeni fisici, chimici e biologici che potrebbero essere mascherati o modificati dalla gravità terrestre. Tutti elementi che dimostrano che il ferro potrebbe essere nascosto dentro molecole, e legato a strutture di carbonio che ne rendono difficile la rivelazione. Gli scienziati sono convinti di aver fatto un passo in avanti: Il ferro sarebbe legato al carbonio a formare lunghe catene molecolari, abbondanti nel mezzo interstellare. Il ferro come combustibile può diventare un accumulo di energia circolare e riciclabile all’infinito.
L’Impianto dimostrativo del combustibile ferroso è già attivo e funzionante a Budel, vicino a Eindhoven, nei Paesi Bassi. Utilizzando il ferro come fonte di combustibile, questo generatore può produrre 1 MW, un milione di watt di vapore in un’unità che si trova in un magazzino. Una tale centrale elettrica in ferro potrebbe produrre ancora più energia.
L’utilizzo del ferro come fonte di combustibile sulla Terra è iniziato come un’idea circa un decennio fa. Ora la comunità dei combustibili metallici, è formata da centinaia di scienziati e ingegneri sparsi in tutto il mondo, ed è una tecnologia molto importante per combustibili alternativi privi di carbonio. L’ ENEA svolge attività a zero-gravità fin dal 2004, nell’ambito della ricerca sulla trasmissione di calore per applicazioni spaziali, in particolare per la strumentazione elettronica di veicoli spaziali, satelliti e stazioni orbitanti. Le Agenzie Spaziali, come l’ESA si stanno preparando a costruire avamposti lunari sostenibili, per questo motivo sono stati stanziati 57 milioni di euro dal PNNR il 6 aprile del 2023, per la costruzione delle Space Factory, per la progettazione di tecnologie innovative per i servizi di esperimenti scientifici in microgravità: la ricerca del miglior combustibile serve a fornire energia agli astronauti sulla Luna. Ma questa è solo una delle tante sfide da superare. Utilizzando l’energia solare, non solo le polveri di alluminio e silicio, ma anche dai minerali lunari, l’idrogeno e l’ossigeno possono essere sfruttati dal ghiaccio lunare trovato in grande abbondanza. L’idrogeno può essere utilizzato per convertire la polvere lunare che è ricca di ferro e titanio per produrre acqua e polvere di ferro. Le polveri metalliche e l’ossigeno del ghiaccio d’acqua possono essere usati come propellenti per razzi o per il trasporto via terra, l’acqua può essere usata come acqua potabile
Dal telescopio dettagli del più lontano pianeta del Sistema solare
Prospettive 