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fatturato annuo di 1,9 miliardi di euro e circa 3 mila addetti 62 . Altro settore in cui la fotonica trova applicazione è quello delle tecnologie produttive, che segna la costante espansione del comparto dei sistemi laser industriali per lavorazioni meccaniche, cresciuto negli ultimi vent’anni al ritmo dell’11% annuo, nonostante il calo delle macchine utensili. È il secondo mercato della fotonica, con un fatturato mondiale che nel 2007 era di 6,3 miliardi di euro, il 39% del quale realizzato in Europa 63 . Oltre il 17% del fatturato europeo si deve all’Italia, il cui mercato si sta espandendo a ritmi serrati. La presenza del nostro Paese nel settore è molto forte: 1800 addetti, 50 imprese che nel 2007 hanno realizzato 2750 sistemi laser di cui 1150 destinate all’esportazione 64 . Anche per quanto riguarda il settore dell’illuminazione e segnaletica, l’Italia può dire la sua: i dati parlano di 5 miliardi di fatturato italiano sul mercato mondiale della fotonica per l’illuminazione avanzata e una quota export di circa il 35%, un successo dovuto alla qualità dei prodotti, al design e ai risparmi energetici certificati 65 . C’è poi la fotonica per le scienze della vita e della salute, detta biofotonica, che si occupa, a livello applicativo, “di realizzare tecnologie e strumenti, sia di tipo diagnostico che terapeutico, basati sull’interazione della radiazione luminosa con i tessuti biologici, come ad esempio microscopi, laser, led, biosensori. Grazie ad essi è possibile rilevare e curare molte delle principali patologie fino dagli stadi più precoci, utilizzando metodi di indagine microscopica e spettroscopica che si spingono fino ai livelli cellulari e molecolari, con procedure e terapie minimamente invasive, realizzabili in maniera personalizzata per le necessità dei pazienti” 66 . L’importanza della biofotonica trova conferma nel tasso di crescita mondiale del mercato del settore, che è stato del 38% nell’ultimo decennio e che è stimato del 45% nei prossimi 5 anni. L’Italia, in questo ambito, detiene una posizione di leadership nella produzione di laser chirurgici e terapeutici e di strumenti per la diagnostica oculistica, con circa 1000 addetti e un fatturato annuo di 500 milioni di 62 Dati riportati in “Phorit – La Fotonica in Italia”, Cnr, 2007 63 Ibidem 64 Ibidem 65 Ibidem 66 Definizione data dal rapporto “Phorit – La Fotonica in Italia”, Cnr, 2007 ITALIA –Geografie del nuovo made in Italy ‐ 102 Euro 67 . Le aziende del comparto si caratterizzano per un elevato livello di innovazione tecnologica, come dimostra il significativo numero di brevetti prodotti, e per una forte vocazione all’esportazione, con una quota di export che in alcuni casi è superiore al 50%. Prevalgono imprese medio grandi come il Gruppo El.En. di Calenzano, principale impresa italiana nel settore dei laser medicali, e C.s.o. di Scandicci, leader mondiale nel campo delle lampade a fessura. A questi grandi gruppi si aggiungono medie imprese e consorzi che producono componenti ottici, dispositivi optoelettronici e sensori, sia per diagnostica che per terapia medica. Ben sviluppato, nel nostro Paese, anche il settore della ricerca di base e applicata pubblica, con punte di eccellenza in linea con i paesi più avanzati, come dimostrano una buona produzione di brevetti, le circa 2000 pubblicazioni l’anno su riviste internazionali, i circa 1500 addetti, e i 130 ricercatori 68 . Lo spettro di attività è molto variegato: si va da ambiti più avanzati, quali la fotofisica con impulsi laser, la nano fotonica e la ricerca di processi biologici eseguita per mezzo di tecniche biofotoniche, a settori più applicativi come la caratterizzazione dei materiali, lo sviluppo di processi di deposizione di film sottili e di dispositivi biomedicali, la produzione di componenti e sistemi ottici per varie finalità, le applicazione per ambiente e beni culturali. Solida anche la tradizione nella didattica e nella formazione, sia nell’ottica che nella fotonica, con insegnamenti previsti in quasi tutte le facoltà di fisica, ingegneria e scienze: 280 corsi con 220 docenti. Fra i centri di eccellenza c’è il Politecnico di Milano, che detiene il record mondiale nella produzione di impulsi di luce brevissimi che permettono di studiare il moto degli elettroni negli atomi e nelle molecole a un livello tale da consentire di orientare le reazioni chimiche. C’è il Nest di Pisa, fondato dalla Scuola Normale Superiore di Pisa e dall'Istituto Nazionale per la Fisica della Materia ora accorpato nel Cnr, che si occupa principalmente di laser a cascata quantica. C’è poi il Lens, Laboratorio Europeo per la Spettroscopia non lineare, dell’Università di Firenze, uno dei centri di ricerca più all’avanguardia in Italia. Il laboratorio, che fa parte del consorzio di ricerca Laserlab‐Europe 69 , vede 67 Dati riportati in “Phorit – La Fotonica in Italia”, Cnr, 2007 68 Ibidem 69 Rete europea che raggruppa 18 diverse infrastrutture operanti in nove paesi europei.
fisici e chimici lavorare insieme su progetti di interesse comune, integrando tecniche sperimentali e competenze scientifiche di vari settori. Il campo di ricerca del Lens copre un ampio spettro: dalla fotonica alla fisica atomica, dalla fotochimica alla biochimica, dalla biofisica al restauro e alla conservazione delle opere d’arte. I progetti del laboratorio sono finanziati dall'Università di Firenze, dalla Comunità Europea, dall'Istituto Nazionale per la Fisica della Materia, dall'Agenzia Spaziale Italiana, dal Cnr, dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Di recente il centro è balzato agli onori della cronaca per un esperimento la cui portata – dicono gli esperti della comunità scientifica ‐ può rivelarsi eccezionale, perché apre nuove possibilità per la realizzazione del computer quantistico. Gli scienziati del Lens sono riusciti, primi al mondo, ad osservare un fenomeno basilare nella fisica: la localizzazione di Anderson di onde di materia, una manifestazione quantistica descritta da uno scienziato americano (Anderson appunto) cinquant'anni fa. Per osservare il fenomeno, il team di ricercatori ha realizzato un simulatore quantistico, cioè una “macchina virtuale” capace di obbedire non più alla fisica classica, ma al mondo dei quanti, trasformando atomi in onde. L’esperimento è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature. Per sostenere l’innovazione e la competitività in questo comparto, il Cnr, insieme all’Enea e a una rete che comprende università, politecnici e aziende, sta promuovendo la costituzione della piattaforma nazionale Phorit (Photonics Research “ Il mercato italiano della fotonica rappresenta l’8% di quello europeo, con un fatturato di circa 4 miliardi di euro, 200 aziende e circa 15 mila ” addetti in Italy). Scopo dell’iniziativa è creare un network che consenta un’ottimizzazione delle risorse esistenti e faciliti l’interazione fra la realtà industriale e il mondo della ricerca pubblica, sulla scia di quanto già successo a livello europeo con la piattaforma Photonics2. ITALIA –Geografie del nuovo made in Italy ‐ 103 5.2.5 Energie rinnovabili e risparmio energetico Nonostante i ritardi accumulati sul fronte delle energie alternative, l’Italia ha comunque ideato delle tecnologie all’avanguardia che, nate all’interno delle università e dei centri di ricerca pubblici, hanno poi conosciuto uno sviluppo sul mercato. Una tipologia di produzione energetica da fonte rinnovabile resa più efficiente grazie ad una tecnologia tutta italiana è quella del solare termodinamico, o solare a concentrazione. Il solare termodinamico prevede l’utilizzo di specchi parabolici che instradano i raggi solari su un punto focale preciso, sviluppato linearmente. Ma il punto di raccolta dell’energia non è costituito da una cella solare, bensì da un tubo contenente un fluido che si riscalderà e verrà utilizzato in seguito per produrre energia, mettendo in moto delle turbine convenzionali. Questa tecnologia potrà giocare nei prossimi decenni un ruolo fondamentale nella produzione energetica mondiale, sfruttando calore ad alta temperatura da fonte solare per produrre quantità significative di elettricità con una serie di vantaggi: cicli completamente rinnovabili e senza emissione di gas serra, costi competitivi. Il solare “ Una tipologia di produzione energetica da fonte rinnovabile resa più efficiente grazie ad una tecnologia tutta italiana è quella del solare termodinamico ” termodinamico si basa sull’intuizione del premio Nobel per la fisica Carlo Rubbia che ha ideato un processo che sfrutta come fluido termovettore una miscela di sali fusi che elimina quasi totalmente i rischi ambientali e raggiunge temperature di 550° C, superiori a qualsiasi altro fluido utilizzato in questo settore. Confrontata con gli impianti che ricorrono all’abituale olio minerale, l’efficienza delle centrali solari termodinamiche è decisamente più alta. Il sale fuso, oltre ad avere costi più contenuti, consente di aumentare l'energia termica trasportata e la capacità di stoccaggio del calore, sopperendo alle discontinuità di irraggiamento solare. In questo modo, il calore stoccato può essere utilizzato anche di notte per produrre vapore e attivare le turbine che generano elettricità. In questo campo notevole è stato il contributo dato dai centri Enea di Portici e della Casaccia Roma che con il progetto Archimede,
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