Laboratorio di sostenibilità

Tutta l’energia dei materiali magnetici

Il magnetismo e i materiali magnetici sono fondamentali per la conversione dell’energia da una forma all’altra e giocano quindi un ruolo primario nella cosiddetta transizione energetica, la transizione dalla produzione di energia da fonti non rinnovabili, principalmente i combustibili fossili, a fonti di energia rinnovabili e a basse o zero emissioni di carbonio. L’esempio più importante è rappresentato dai magneti permanenti, fondamentali per il funzionamento del generatore di corrente elettrica e del motore elettrico. Entrambi sono dispositivi chiave per la transizione energetica. Il generatore permette di utilizzare l’energia prodotta da fonti rinnovabili quali eolico, idroelettrico e geotermico, convertendola in energia elettrica. Il motore elettrico, che utilizza energia elettrica per generare movimento, è presente nei più comuni elettrodomestici ed è alla base dei mezzi di trasporto elettrici e quindi della mobilità sostenibile.    
Altri sono gli esempi di tecnologie che utilizzano i magneti permanenti, dalle sorgenti di deposizione dei materiali fotovoltaici a svariati tipi di sensori (per automobili, sistemi di sicurezza, automazione industriale). Includendo anche le altre classi di materiali magnetici, non solo magneti dunque ma materiali magneticamente dolci o multifunzionali, l’elenco delle applicazioni, e in particolare delle tecnologie per la transizione energetica, potrebbe continuare a lungo. Uno degli ambiti in larga espansione, ad esempio, è quello delle tecnologie per il recupero di energia dispersa (da calore o vibrazioni), dove i materiali magnetici multifunzionali mostrano prestazioni molto promettenti in termini di efficienza e affidabilità.    
Gli studenti verranno introdotti alle tematiche di frontiera della ricerca sui materiali magnetici per la transizione energetica, attraverso un’esperienza di laboratorio. Il tema della transizione energetica è strettamente connesso a quello dell’economia circolare. La Scienza dei Materiali, infatti, deve oggi affrontare la sfida cruciale di un approccio completamente innovativo alla ricerca, che tenga in considerazione, già nella fase di progettazione del materiale, la criticità delle materie prime e la possibilità di essere riutilizzate e riciclate. Tra le materie prime critiche, per ragioni geopolitiche, etiche ed ecologiche, le Terre Rare sono tra le più importanti.