Lucia Cattani è un’ingegnere di Lodi, la quale, dopo aver conseguito il dottorato di ricerca in “Tecnologie per l’energia e per l’ambiente” ed aver lavorato per più di 10 anni presso l’Università di Pavia come docente e ricercatrice non strutturata per l’insegnamento di “Fisica Tecnica“, attualmente si occupa di macchine per estrarre acqua dall’aria presso la Seas-sa, start up svizzera. Un tema di ricerca e sviluppo affascinante, che permette di affrontare sfide quali la diffusa carenza di risorse idriche in alcune parti del mondo. La macchina è stata anche presentata a Expo 2015 nell’ambito di un convegno ad hoc.
In esclusiva un’intervista per #scintille.

In cosa consiste esattamente la macchina che hai messo a punto?
Il prodotto di SEAS-sa, la ditta per la quale lavoro in qualità di manager della Ricerca e Sviluppo, è una macchina modulare per estrarre acqua dall’aria. Il modulo base, AWA 250, ha come dati di targa la produzione di 2500 litri giorno di acqua potabile alle condizioni esterne di 30°C e 70% di umidità relativa.

Si tratta a tutti gli effetti di un percorso di ricerca applicata. Come è cominciato?
Il percorso iniziò presso l’Università di Pavia nel 2012, ove lavoravo da praticamente dieci anni, non strutturata, come ricercatore e docente per l’insegnamento di Fisica Tecnica con la Professoressa Anna Magrini. All’epoca si presentarono presso la nostra facoltà, Ingegneria, 4 soci Ing. Flavio e Dott. Graziano Giacomini, Dott. Marco Honegger e Dott. Lawrence Graev, con un sogno: realizzare il prototipo di un dispositivo per le emergenze di approvvigionamento idrico.
L’Università costituì un gruppo di lavoro, formato da strutturati e da professionisti esterni, al fine di adempiere allo scopo. Io facevo parte del sottogruppo capitanato dalla Professoressa Anna Magrini, che si occupava del cuore funzionale del sistema: la parte di trattamento dell’aria. Con la collaborazione di tutti nacque il primo modello di macchina per l’estrazione di acqua dall’aria, trasportabile, completamente automatica ed equipaggiata con un generatore di elettricità. Il prototipo riscosse un tale successo che i 4 soci decisero di creare una start up, la SEAS-sa, ed io venni ingaggiata per far parte dell’ufficio tecnico, in qualità di R&D manager.

Quali difficoltà hai incontrato?
Il principio di estrarre acqua dall’aria è noto da tempo, altro non è che un’accelerazione del processo naturale di condensazione. Nella fattispecie tale accelerazione viene attuata tramite un ciclo inverso a compressione, tecnica consolidata. Tuttavia riuscire a realizzare un prodotto energeticamente conveniente ed in grado di fornire dell’acqua perfettamente potabile pone notevoli problematiche.
Il condensato, contrariamente a quanto si pensi, non è privo di inquinanti ed i trattamenti da attuare per renderlo edibile sono piuttosto spinti. Inoltre il riuscire a garantire nel tempo la qualità di un alimento così delicato come l’acqua, soprattutto in climi caldi e umidi, è una sfida ragguardevole che, per essere vinta, esige si mettano in campo soluzioni tecniche all’avanguardia e studiate ad hoc. Se al problema tecnico si unisce anche quello legislativo (ogni stato ha le proprie leggi ed i propri limiti sulle sostanze che possono o devono essere presenti nel prezioso liquido e spesso accade che non vi sia un denominatore comune) si comprende come il lavoro non sia banale.
Dal punto di vista termodinamico, l’esigenza di offrire un servizio a costi energetici ragionevoli ha comportato uno sforzo notevole per ideare un prodotto che fosse il più versatile ed integrabile possibile. Il nostro sistema, a tal fine, è stato studiato per essere facilmente accoppiabile con gli impianti di riscaldamento e raffrescamento esistenti in un edificio. La macchina, quindi, con il pagamento di un solo “gettone” energetico, è in grado, contemporaneamente, di fornire acqua, un contributo al riscaldamento ed uno al raffrescamento.

A quali sfide risponde la macchina?
Da quando nacque la SEAS-sa, l’idea iniziale del nostro prodotto iniziò ad evolversi. I contatti con i possibili acquirenti hanno portato a comprendere i punti di forza e quelli di debolezza dell’intuizione primigenia. La carenza idrica, endemica in diversi parti del mondo, unitamente alle problematiche di risparmio energetico, sempre più urgenti e diffuse, hanno portato a rivedere le specifiche di progetto ed a rielaborare il sistema. I principi termodinamici di base sono rimasti pressoché invariati, ancorché rivisitati ai fini dell’efficienza energetica. Parallelamente, però, la macchina è diventata più stanziale e fortemente integrabile in edifici esistenti. Inoltre, come già accennato, si è pensato di riuscire a sfruttare tutte le potenzialità del ciclo inverso a compressione. In più si è voluto anche poter diversificare la qualità dell’acqua estraibile. Il prodotto finale, la AWA modula, è un sistema che risponde a diverse esigenze contemporanee: può essere utilizzata per preriscaldare l’ACS, può fornire aria di ricambio in condizioni neutre, o quasi, ad un ambiente da raffrescare e ovviamente è in grado di produrre acqua, o da bere, o per altri usi, quali, ad esempio, quelli industriali, grazie ad un sistema di demineralizzazione spinto.

Quali possono essere i futuri sviluppi della macchina?
Attualmente stiamo lavorando a modelli più piccoli che possano venire utilizzati anche da complessi residenziali di poche persone. Contemporaneamente stiamo lavorando per ridurre ulteriormente i consumi e per ottimizzare sempre più l’elemento di integrabilità. In più stiamo analizzando le possibilità di utilizzo del sistema in ambito ospedaliero e farmaceutico nel processo di realizzazione di medicinali e liquidi da dialisi.

La macchina viene già commercializzata?
Il prodotto è già commercializzato in molte zone del mondo: Messico, Emirati Arabi Uniti, Perù, Tunisia, Italia, ecc.

Quale valore attribuisci al titolo di dottorato e quale valore è stato attribuito al tuo titolo nel tuo percorso?
Il dottorato di ricerca è un titolo molto blasonato all’estero, mentre nel nostro Paese il dottorato è ancora perlopiù legato alla carriera accademica.

Cosa consigli a un giovane italiano che vuole fare ricerca?
Purtroppo non posso che unirmi al coro sconsolato dei miei colleghi i quali affermano che nel nostro Paese non ci sono molte possibilità di far ricerca remunerata e tantomeno di poter lavorare nell’Università.

 

Video della presentazione della macchina a Expo:
http://www.seas-sa.com/wp-content/uploads/2015/08/Seas_8_DEF.mp4

La macchina AWA viene già impiegata per scopi umanitari, in particolare l’associazione Una Kids è già in possesso di due esemplari. http://unakids.org/en/our-diary