Il clima che cambia spiegato ai ragazzi (3)


La locomotiva Rocket di Stevenson

Motori climatici

Dopo aver introdotto nella prima puntata il riscaldamento climatico, e nella seconda l’effetto serra e l’anidride carbonica, veniamo alla domanda centrale, perché nell’atmosfera questo benedetto gas serra continua a crescere?

La “colpa” è degli inventori, in particolare degli inventori di motori. Fino a due o tre secoli fa tutto si faceva a mano o a piedi, al massimo sfruttando la forza degli animali da tiro. La costruzione di qualunque oggetto costava sudore, per non parlare dell’agricoltura e degli spostamenti, che solo i più ricchi potevano fare in carrozza o a cavallo, e che tutti gli altri facevano camminando per ore o giorni.

Poi tre secoli fa, nel Settecento, in Inghilterra comparvero i primi motori a vapore, macchine capaci di convertire in movimento il fuoco di legna, sostituita poi dal carbone. Il motore a vapore  scatenò la nascita dell’industria (gli storici chiamano quegli anni Rivoluzione Industriale), con le fabbriche tessili e le acciaierie, e di un nuovo sistema di trasporto, il treno.

A metà Ottocento venne inventato il silenzioso e potente motore elettrico, e alla fine dello stesso secolo il puzzolente e rumoroso motore a scoppio nelle sue varie versioni e dimensioni, da quello minuscolo dell’aeromodello a quello gigantesco del traghetto Moby.

Il Novecento ha portato infine i motori a reazione e a razzo, che hanno una diffusione limitata al volo aereo e spaziale. Il motore a vapore oggi è andato in pensione (salvo qualche simpatica locomotiva turistica) ma gli altri motori hanno avuto un successo enorme e sono ovunque, dai treni agli aerei alle automobili, dalle fabbriche alle aziende agricole, persino nelle case, dove numerosi motori elettrici abitano dentro frigoriferi, lavatrici e lettori dvd.

I vari motori disponibili hanno tutti una caratteristica comune: per produrre del movimento hanno bisogno di una fonte di energia, legna e carbone per quelli a vapore, elettricità per quelli elettrici, benzina, gasolio e altri derivati del petrolio per quelli a scoppio e a reazione. Alcuni motori a razzo usano idrogeno e ossigeno liquidi, due elementi che vengono a loro volta prodotti in apposite fabbriche, consumando molta energia.

...verso l'infinito e oltre!

Il dio carbonio

Tutte le fonti di energia, salvo alcune importanti forme di produzione elettrica, sulle quali torneremo dopo, sono a base di carbonio: la legna contiene il carbonio assorbito dall’albero, il carbone non è altro che antico legno trasformato in minerale da milioni di anni di permanenza nel sottosuolo, il petrolio in fondo è una specie di carbone liquido, anch’esso di antica origine biologica, e il gas metano si libera sottoterra dal petrolio e dal carbone a causa di particolari reazioni chimiche.

Ma cos’è questo carbonio? Beh, se non lo sapete, di carbonio sono fatte le punte delle matite, ma anche i diamanti, e persino i telai di certe biciclette sportive. Si tratta di un elemento chimico straordinariamente importante, capace di legarsi a molti altri elementi ed assumere le forme più diverse, un protagonista assoluto del nostro corpo e della vita. Tutte le piante si nutrono di carbonio, nel senso che assorbono anidride carbonica dall’aria e la trasformano in zucchero, con un processo che i biologi chiamano di fotosintesi clorofilliana, e poi via via trasformano lo zucchero in altre sostanze, per esempio l’amido contenuto nel pane e nella pasta, oppure il legno dei tronchi d’albero.

In generale il carbonio passa dall’aria alle piante, e da queste agli animali, poi viene restituito all’aria per respirazione (processo chimico che gli esseri viventi usano per generare energia e calore) e decomposizione (distruzione degli organismi morti). Si tratta quindi di un ciclo, anzi di uno degli elementi del grande ciclo del carbonio sulla Terra. Nel remoto passato grandi cataclismi hanno sepolto foreste intere e paludi pullulanti di vita, e con esse grandi quantità di carbonio, che a seconda dei casi si sono trasformate in carbone o petrolio e gas naturale. Da tutti questi materiali si ricavano ottimi combustibili, i combustibili fossili, utilizzati per far funzionare i motori di cui si parlava poco fa.

Un grande italiano

Il carbonio, oltre ad essere protagonista della vita e dei suoi processi (i cosiddetti processi biologici), è anche molto amato dai chimici, che gli dedicano da più di un secolo molte attenzioni e che hanno inventato un intero settore della scienza, la chimica organica, che si occupa di studiare le moltissime sostanze contenenti carbonio, in particolare il petrolio, e di trasformarle in altri materiali da voi molto conosciuti come per esempio la plastica dei giocattoli e dei pennarelli, quella dei sacchetti per la spesa e delle bacinelle per il bucato. Proprio l’invenzione del materiale plastico che si usa per produrre secchi e bacinelle, il polipropilene, valse al grande chimico italiano Giulio Natta (foto) il premio Nobel nel 1963.

(3. continua, Vittorio Marletto, pianetaserra.wordpress.com)

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2 pensieri su “Il clima che cambia spiegato ai ragazzi (3)”

  1. Caro Vittorio mi compiaccio con te; le tue spiegazioni sono chiare, semplici, sintetiche e per questo facilmente comprensibili e quindi memorizzabili. Il massimo per un insegnante e divulgatore

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