Come scoprire le sostanze pericolose fin dalla progettazione dei prodotti

Da sinistra: Elisa Giuliani, Università di Pisa e Arianna Martinelli, SantAnna

PISA. Tutti i santi giorni viviamo sotto l’assedio di sostanze chimiche «potenzialmente pericolose per la salute e l’ambiente, nel cibo, nei cosmetici, nei prodotti per la casa, nei pesticidi, nei farmaci, perfino nei tessuti», come spiegano dall’università di Pisa per raccontare il progetto “Sustech”, nato per impedire che tutto questo si traduca per noi in guai peggiori. E per annunciare che «ha appena ottenuto un “Erc Synergy Grant 2025”, definito come «uno dei finanziamenti più prestigiosi e competitivi a livello europeo del valore di circa 10 milioni di euro».

A vincerlo è stata una “confederazione di intelligenze”, per metà targate Pisa: Elisa Giuliani (Università di Pisa), Arianna Martinelli (Scuola Superiore Sant’Anna), Stefan Wagner (Università di Vienna) e Olexandr Isayev (Carnegie Mellon University di Pittsburgh). Sono loro gli ideatori di “Sustech”:

• Elisa Giuliani: prorettrice dell’ateneo pisano per a sostenibilità, insegna management ed è «tra le principali esperte europee di economia dell’innovazione e sostenibilità
• Arianna Martinelli: economista della Scuola Superiore Sant’Anna, è specializzata nella analisi dei brevetti e lo studio delle traiettorie di innovazione e dei processi di cambiamento tecnologico
• Stefan Wagner: prof all’Università di Vienna e punto di riferimento negli studi sull’economia dei brevetti e sulla direzione del progresso tecnico nel settore della chimica-farmaceutica
• Olexandr Isayev: è docente di chimica alla Carnegie Mellon University, è esperto di chimica computazionale e di modelli “few shot” per la previsione della tossicità e di altri impatti socio-ambientali delle molecole.

Economia circolare e ambiente

Obiettivo del progetto: indirizzare le scelte tecnologiche «a partire dalle fasi di progettazione nei laboratori di ricerca e sviluppo». Il passaggio-chiave del progetto è l’utilizzo di «tecniche avanzate di chimica computazionale e intelligenza artificiale»: le ricercatrici e i ricercatori di “Sustech” – viene messo in risalto – saranno in grado non solo di analizzare retrospettivamente quel che accade ma anche di «prevedere i profili di rischio, tossicità, bioaccumulazione, impatto ambientale e sulla salute, di nuove molecole e materiali, prima che diventino prodotti di largo consumo».

Secondo quanto riferito dall’ateneo pisano nel dare notizia del finanziamento, “Sustech” combina queste analisi con lo studio dei brevetti: «traccia la storia delle invenzioni e di chi le ha ideate per capire perché certe tecnologie dannose per la salute e l’ambiente abbiano avuto successo, mentre altre, più sicure, non siano state sviluppate». Il risultato – viene fatto rilevare – sarà «una base di conoscenze aperta e un set di strumenti predittivi per orientare le politiche pubbliche e le strategie industriali verso un futuro “toxic-free”».

È da aggiungere che, dal punto di vista operativo, il progetto metterà in piedi «una grande banca dati globale»: lo farà – viene spiegato – «collegando per la prima volta le informazioni contenute nei brevetti con modelli predittivi di rischio ambientale e sanitario». È su questa base che, «attraverso metodi di chimica computazionale basati su meccanica quantistica», si riuscirà a ottenere «simulazioni per calcolare il grado di pericolosità di ogni nuova molecola e di individuare i fattori economici, scientifici e regolatori che favoriscono o ostacolano la nascita di tecnologie più sostenibili». Con una conseguenza: i risultati saranno affidati a una piattaforma digitale ad accesso libero, che verrà «pensata per fornire strumenti concreti a chi progetta, valuta o regola l’innovazione: scienziate e scienziati, istituzioni, imprese e decisori pubblici».cpm viene indicato.

Vale la pena di sottolineare, come segnala l’università di Pisa, che  “Sustech” consolida «una linea di ricerca avviata oltre cinque anni fa»: combina chimica computazionale e analisi delle traiettorie innovative attraverso i brevetti. Questa collaborazione – si afferma – rafforza «il legame tra l’Università di Pisa e la Scuola Superiore Sant’Anna, riunendo competenze complementari sviluppate nel tempo da Elisa Giuliani, Arianna Martinelli, Gianluca Biggi e altri ricercatori dei due atenei».

Le “Erc Synergy Grant” – viene segnalato –  sono un tipo di finanziamento dello European Research Council (Erc) destinato a gruppi di ricerca di eccellenza, composti da due a quattro “principal investigator”, che presentano progetti scientifici altamente innovativi e ambiziosi. Il loro intendimento? Promuovere «la conoscenza di frontiera attraverso la collaborazione stretta e sinergica tra scienziate e scienziati con competenze complementari, in grado di affrontare sfide complesse che nessuna o nessuno di loro potrebbe risolvere individualmente».