10192017Headline:

Progetto New Deal 2.0. L’intervista di Ruggero Morelli a al prof. Fabio Bonsignorio dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna

Una lunga sessione per parlare di ‘Economia circolare’, un capitolo del progetto New Deal 2.0 preparato  dalla equipe del prof. Paolo Dario e presentato alla Regione Toscana nel gennaio del 2016.  La lettura del testo presenta qualche  parola nuova o meglio tecnica e/o poco usata nelle cronache recenti. Col prof. Bonsignorio resto a disposizione per commenti e chiarimenti.

* Fabio Bonsignorio, già ‘Catedratico de Excelencia’ e professore alla Università Carlos III di Madrid, e con una ventina d’anni d’esperienza nell’industria high-tech e il Computing Integrated Manufacturing,  è oggi  visiting professor all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna dove lavora col prof. Paolo Dario e nel gruppo che ha elaborato il piano ‘New Deal 2.0’ . E’ anche ‘CEO&founder’ di Heron Robots.

18luglio 2017 da Ruggero Morelli

D: Voi siete scienziati che ricercate soluzioni tecniche per salvare il pianeta dai pericoli che proprio la scienza ha causato creando un sistema che dipende da scavi, petrolio, prodotti chimici, impianti che ledono il terreno ecc. Tra queste soluzioni oggi si parla di ‘economia circolare,  ce la puoi descrivere?

R: Noi oggi viviamo in una società globale, un sistema  con regole commerciali e legali, accettate globalmente e garantite fino ad ora dalla forza militare, soprattutto, navale americana, basato su vari modelli di sviluppo capitalistici  –  forse fa eccezione quello cinese e quello dell’indebolito sistema social democratico europeo. Anche se il commercio ‘locale’ è tuttora prevalente, il più grande ‘valore’ finanziario, scientifico, tecnologico e di conseguenza economico viene creato a livello globale. Oggi questo equilibrio è minacciato da più parti e non sappiamo se la nostra civiltà potrà affrontare con successo le sfide che ha di fronte o se come altre andrà incontro a un più o meno traumatico o  graduale collasso.

D: Quali sfide?

R: Le risorse naturali sono insufficienti a garantire un livello simile a quello nostro di vita, alle enormi masse di consumatori che si stanno affacciando sul mercato, ponendo le basi per gravissimi conflitti per l’accesso alle materie prime. Si pensi alle motivazioni dell’amministrazione Bush Sr. /Cheney per la vittoriosa, ma alla fine catastrofica, ‘guerra del golfo’. Persino l’acqua da bere si avvia a diventare un bene ’scarso’ e ‘conteso’. La produttività delle terre arabili (il 40% della superficie terreste emersa è già in uso) è insufficiente a garantire cibo ai 10-11 miliardi di persone che abiteranno la terra intorno al 2040-2050. E’ in corso un massiccio fenomeno di estinzione di specie animali. Non sembra ovvio che noi possiamo sopravvivere come specie all’estinzione della maggior parte delle specie che hanno caratterizzato l’ecosistema da cui ci siamo evoluti e nel quale abbiamo prosperato fino ad ora. Gli accordi COP21 di Parigi del 2016, anche se rispettati, non permetteranno di evitare seri problemi climatici, ambientali e di conseguenza economici.     Se poi  non fossero rispettati le conseguenze potrebbero essere gravissime.

D: C’è anche il dato demografico che preoccupa?

R: Mentre la crescita della popolazione a livello globale rallenta troppo lentamente, la popolazione dei paesi con maggiore livello di cultura e capacità tecnica è in forte declino. A questo si aggiunge una evidente usura dei tradizionali valori sociali ed un prevalere capillare di valori economici. Sembrerebbe che il futuro dell’ umanità, o almeno della nostra civiltà possa essere veramente cupo e che siano ormai in corso processi inarrestabili.

D: Ora di che non è così!

R: Tuttavia non è probabilmente cosi.  E’ possibile una ‘nuova sintesi’ che  al contrario creerebbe una nuova età dell’oro, un miracolo economico e sociale come quello europeo degli anni ’60 a scala globale, persino un ‘rinascimento di massa’.  Questo è reso possibile dallo sviluppo esponenziale delle conoscenze scientifiche e  di una serie di nuove tecnologie: dalla genomica, alla robotica e   all’intelligenza artificiale, passando per la system biology e le neuroscienze e in prospettiva la nascita del quantum computing.  Chi si informa prevalentemente attraverso i tradizionali mass-media (TV, giornali e riviste generalisti in lingua locale) difficilmente avverte il tumultuoso progresso scientifico e tecnologico che è per giunta in fase di accelerazione esponenziale (grazie al crescente numero di persone coinvolte sono oggi in attività molti più ricercatori di quanti hanno vissuto in tutta la storia che ci ha preceduto).   Le tecnologie del web ed informatiche sono anche in questo poderosi elementi moltiplicatori. Per quanto possa sembrare contro-intuitivo vista la grave crisi in cui la nostra parte di mondo si dibatte dal grande crollo finanziario del 2008, l’economia globale, Stati Uniti inclusi, continua a crescere a tassi piuttosto sostenuti.

D: Si cresce, ma a quali condizioni?

R:  Tecnicamente il costo di produzione di beni e servizi ‘tende a zero’. I limiti, in alcuni casi, come nel caso della CO2, già raggiunti se non superati, sono la sostenibilità ambientale e l’esaurimento delle risorse (minerali, ma anche di terre utilizzabili per la riduzione di cibo, e acqua). Fortunatamente le tecnologie di produzione di energia rinnovabile (eolico e solare, ma non solo) sono ormai competitive economicamente soprattutto nei paesi di nuova industrializzazione dove le reti logistiche e di distribuzione sono ancora carenti. (anche non considerando i ‘costi ambientali’ delle alternative ‘fossili’).   E’ quindi probabile che assisteremo nei prossimi uno o due decenni a una transizione rapida a una economia verde e abbiamo buone speranze di contenere i livelli di CO2 in atmosfera a livelli ragionevoli e di evitare una catastrofe climatica ‘troppo grave’ (le conseguenze di quanto già fatto saranno comunque probabilmente non leggere).

Rimane il problema dell’utilizzo delle risorse e della sostenibilità ambientale della produzione di beni e servizi. Da un lato si calcola che – sottolineo ‘a tecnologie costanti’ – per garantire un livello di consumi da ‘primo mondo’ ai circa 10 miliardi di persone che popoleranno il pianeta fra non più di una generazione,  servano circa ‘8 pianeti’, dall’altra la ’dismissione’ dei prodotti di consumo a fine vita utile, e in generale il flusso di rifiuti generato con gli attuali modelli di produzione da una popolazione crescente (da noi per fortuna non più) e con consumi crescenti, sta già saturando la capacita dei siti di discarica, già non particolarmente amati dalle popolazioni che ci devono convivere.

D: Sono cifre notevoli per un lasso di tempo breve.

R:  La situazione potrebbe sembrare senza sbocco. Tuttavia non è così. Fino dagli inizi della rivoluzione industriale, nell’Inghilterra di fine ‘700, il modello prevalente di produzione di beni si è basato sull’assunzione implicita che fossero disponibili ‘infinite risorse’ e che l’attività umana avesse effetti trascurabili sull’ambiente in cui essa si esplica. Di conseguenza ha prevalso fino ad oggi un modello di economia ‘lineare’: a) estrazione di risorse – b) trasformazione in prodotti – c) dispersione finale dei prodotti a fine vita nell’ambiente. L’enorme successo del capitalismo industriale, diventato inarrestabile nell’Inghilterra Vittoriana, ha fatto sì che oggi non sia più così, al punto che si parla ormai comunemente di ‘Antropocene’, l’epoca geologica in cui le caratteristiche geologiche (sic!) del pianeta sono plasmate in modo prevalente dalla popolazione umana. Non vi è nulla di ineluttabile in questo modello produttivo; mentre  un modello molto più appropriato (recepito ormai in varie direttive europee e nelle politiche economiche di molti paesi ‘guida’, ad es. Singapore, ma anche sempre più di paesi grandi come la Cina) è quello di Economia Circolare. Nell’economia ‘circolare’, come suggerisce il nome, le materie prime ‘circolano’ continuamente nel sistema economico. Idealmente, in questa visione, a fine vita di un prodotto, il prodotto viene ‘disassemblato’ e le materie prime recuperate interamente. Considerato che l’utilizzo di materie prime (ad es. acciaio o alluminio) nei nuovi prodotti è in costante diminuzione (perché i nuovi metodi digitali di progettazione permettono calcoli molto più precisi), il fabbisogno di materie prime ‘per unita di prodotto’ ’estratte’ direttamente dal sottosuolo, si potrebbe ridurre enormemente, al limite a zero. Per paesi come l’Italia lo stock esistente di materie prime incorporato nei manufatti in uso potrebbe al limite essere sufficiente indefinitamente.

D: E’ davvero possibile una cosa del genere?

R: Di produzione sostenibile si parla da decenni, io stesso già anni orsono dedicavo varie ore al tema nel mio corso di Sistemi di Produzione Automatizzati alla Carlos III di Madrid (la prestigiosa Università spagnola dove insegnava allora e che lo ha nominato ‘Catedratico de Excelencia’ nel 2010- ndr). Il problema principale da risolvere è quello dei costi sia rispetto al costo del prodotto, sia rispetto al costo di estrazione delle materie prime ‘vergini’. Il primo deve essere contenuto, il secondo in regime di mercato inferiore. Finche’ il dis-assemblaggio del prodotto finale dovrà essere realizzato manualmente i costi saranno proibitivi; lo smantellamento delle navi ad esempio, viene normalmente realizzato in paesi dove è  bassissimo il costo della manodopera –  come ad esempio il Bangladesh -, ed avviene  in modo  insoddisfacente. Il fatto nuovo è costituito dagli enormi progressi fatti dalla robotica nell’ultimo decennio, in particolare nei sistemi di manipolazione e di percezione (visione, tatto, controllo delle forze di contatto e di attuazione). Oggi è possibile progettare linee di dis-assemblaggio di navi o di camion, ma in futuro di qualunque prodotto industriale; linee economicamente efficienti.   Questo non era possibile – o richiedeva costi eccessivi di programmazione – con i tradizionali robot ‘ciechi’ usati ormai da decenni nell’industria. 

D: Il vostro istituto è all’avanguardia in questo campo?

R: Sotto la mia guida un piccolo impianto di dimostrazione scientifico-tecnologica è stato già realizzato a Peccioli presso la sede di un laboratorio dell’Istituto di BioRobotica.   Stiamo già lavorando a dimostratori quasi ‘finali’. Naturalmente in futuro i prodotti-servizi dovranno tenere conto delle esigenze e tecnologie di riciclo fino dalle fasi di progettazione iniziale, ma mi sento di dire che la integrazione delle tecnologie di robotica intelligente nel ciclo dei rifiuti per il riciclo dei manufatti – in prospettiva di tutti i manufatti – e la realizzazione del modello di produzione circolare nel contesto dell’economia circolare – sono a portata di mano.

D: In futuro i materiali per produrre una nuova nave più moderna si otterranno da una nave vecchia? Produrremo le nuove 500 ricavando i materiali da quelle vecchie?

R: Io, e non sono solo, credo proprio di sì! Non solo, ridotto ai minimi termini l’afflusso di materiali nelle discariche, le svuoteremo progressivamente utilizzandole come miniere (come riportato recentemente 17 maggio 2017  anche da Nova del Sole 24 Ore).

D: Si presenta un’ occasione per noi di valorizzare la capacità di lavoro in manifattura?

R: La necessità per l’economia globale di passare all’economia circolare è ineludibile e sentita in tutte le economie di vecchia e nuova industrializzazione. Tutte le economie sviluppate dovranno attuare questa transizione per proseguire nel loro sviluppo e anche per evitare di collassare sotto il peso dei loro stessi rifiuti.La situazione delle tecnologie per l’economia circolare è simile a quella delle altre tecnologie Green: quelle per la produzione di energia eolica e solare, di circa dieci anni fa. Chi per primo acquisirà una leadership in questo campo potrà accedere in condizioni di privilegio a un mercato enorme: quello creato dalla ristrutturazione produttiva verso l’economia circolare dell’economia planetaria. Noi grazie alle nostre infrastrutture ed esperienze scientifiche, tecnologiche ed industriali (e permettetemi di dirlo alla ricerche del nostro Istituto sul tema specifico e pluri-decennali sulla biorobotica) siamo in una posizione molto buona per cogliere queste opportunità. Saggiamente, inoltre, il Piano Regionale di Sviluppo della Toscana per il 2017, prevede esplicitamente una azione di pre-commercial procurement – (acquisti pubblici pre-commerciali. Vedi: http://altratoscana.info/wp-content/uploads/2016/04/Commissione_PRS_Costa_Dario_18feb2016-1.pdf   proprio su questi temi. Il futuro sarà di chi saprà inventare nuove filiere produttive, noi lo possiamo fare.

D: Voi ci parlate spesso di nuovi stili di vita e di consumo,  di più tempo libero anche grazie alla robotica che guarda alla qualità della vita e che ridurrà i tempi di lavoro. Come?

R: Può darsi che il futuro ci riservi un mondo distopico come quello immaginato da Blade Runner (e quasi temo ormai realizzato, auto volanti e replicanti a parte in alcune megalopoli asiatiche) o forse addirittura peggiore come descritto all’inizio di un altro film più recente come Interstellar. Forse il collasso del contemporaneo impero d’occidente. Mi piace però pensare che grazie alle tecnologie esponenziali, alla robotica intelligente, a un nuovo umanesimo, a nuovi stili di vita e di consumo più evoluti e appunto più improntati a valori umanistici, ci aspetti invece un nuovo Rinascimento, questa volta di massa. Spero che ci aspetti la liberazione delle migliori energie del genere umano grazie alla riduzione drastica delle ore di lavoro nelle attività più abbruttenti o soltanto più noiose, resa possibile dalla robotica intelligente, e il risanamento dell’ecosistema planetario e delle nostre città e campagne, oggi compromessi, che la biorobotica e la nuova bio-automazione renderanno molto più facili ed economicamente sostenibili e quindi fattibili. The best is yet to come!

Economia circolare:

è un sistema economico pensato per potersi rigenerare da solo giocando con due tipi di flussi di materiali, quelli biologici, in grado di essere reintegrati nella biosfera, e quelli tecnici, destinati ad essere rivalorizzati senza entrare nella biosfera.
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Antropocene:

 Termine divulgato dal premio Nobel per la chimica atmosferica Paul Crutzen, per definire l’epoca geologica in cui l’ambiente terrestre, inteso come l’insieme delle caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche in cui si svolge ed evolve la vita, è fortemente condizionato a scala sia locale sia globale dagli effetti dell’azione umana. Non essendo un periodo accolto nella scala cronostratigrafica internazionale del tempo geologico (secondo i dettami dell’ICS, International commission of stratigraphy),

Quantum computing:  

Nel Maggio 2013 Google e Nasa presentano il D-Wave Two, nel Quantum Artificial Intelligence Lab, in California. Nel Febbraio 2016 IBM mette a disposizione pubblicamente l’elaboratore IBM Quantum Experience, il primo computer quantistico in modalità cloud con un processore a 5 qubit. 

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