Una miscela di microrganismi controllata dall'intelligenza artificiale ha il potenziale per un'innovazione rivoluzionaria
Il Ministero federale dell’ambiente lancia la prima sfida congiunta SPRIND per una svolta biotecnologica nell’economia circolare
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Il Ministero federale dell’ambiente e l’Agenzia federale per le innovazioni dirompenti (SPRIND) lanciano per la prima volta una sfida congiunta SPRIND. Si cercano team che, avvalendosi dell’intelligenza artificiale (IA) e dei microrganismi, sviluppino nuovi metodi per la biodegradazione di rifiuti e scarti e per la produzione di sostanze chimiche e materiali a partire da essi, oppure per la creazione di materiali completamente nuovi che rimangano nel ciclo economico. L’obiettivo del concorso è aiutare la biotecnologia industriale a compiere un passo avanti decisivo nell’economia circolare, riuscendo a passare dall’impiego consolidato di singoli ceppi di microrganismi a comunità composte da diversi microrganismi che si dividono le singole fasi di produzione. Tali comunità sono più robuste, riescono ad adattarsi anche a fluttuazioni nella qualità delle materie prime e possono produrre prodotti completamente nuovi o favorire la degradazione di flussi di rifiuti complessi come pneumatici usati, tessuti o materiali da costruzione. Tuttavia, sono notevolmente più complesse da gestire, il che ne ha finora frenato l’impiego. L’intelligenza artificiale dovrebbe cambiare questa situazione e rendere le comunità prevedibili e controllabili. Il potenziale impatto è notevole: secondo l’Agenzia internazionale per l’energia (AIE), entro il 2050 quasi la metà dell’aumento del consumo mondiale di petrolio sarà attribuibile all’industria petrolchimica, ovvero alla produzione di materie plastiche, fertilizzanti e altre sostanze chimiche. Il Ministero federale dell’ambiente sostiene la sfida con 30 milioni di euro fino al 2029. Le candidature possono essere presentate fino al 16 novembre 2026 alle ore 11:00 (CET).
Il ministro federale dell’Ambiente Carsten Schneider ha dichiarato: «La Germania e l’Europa stanno lavorando alacremente per diventare più indipendenti dalle importazioni di materie prime e rafforzare la nostra sovranità. L’economia circolare è in questo contesto un elemento chiave. Non inizia solo con il riciclaggio, ma con la domanda su come e con quali materiali produciamo i prodotti. L’interazione tra biotecnologia e intelligenza artificiale rappresenta una grande opportunità: le tecnologie che sviluppiamo oggi determineranno la competitività e la sovranità di domani. Per questo motivo collaboriamo per la prima volta con SPRIND, affinché tali innovazioni nascano in Germania e in Europa e trovino qui la loro strada verso il mercato».
Rafael Laguna de la Vera, direttore di SPRIND: «Una chimica che non ricorra alle materie prime fossili, ma che si basi invece sui flussi di rifiuti? I consorzi microbici guidati dall’intelligenza artificiale possono svolgere un ruolo fondamentale in questo senso. Per questo motivo cerchiamo i migliori talenti della Germania e dell’Europa, disposti ad affrontare questa grande sfida. Il formato del concorso ha dato buoni risultati: in un processo di selezione a più fasi basato su criteri ben definiti, emerge rapidamente quali idee abbiano il maggior potenziale per essere rapidamente applicate e commercializzate – e quindi per contribuire a lungo termine alla creazione di valore in Germania e in Europa»
Nella biotecnologia industriale, i microrganismi vengono utilizzati da tempo per la produzione di sostanze, solitamente sotto forma di singoli ceppi ottimizzati in modo mirato, che dipendono da materie prime pure e costanti. La sfida punta invece su comunità di diversi microrganismi che si dividono le singole fasi di produzione. Tali comunità microbiche sono più robuste, riescono a gestire anche materie prime soggette a fluttuazioni e, attraverso la biosintesi, possono produrre prodotti completamente nuovi o favorire la degradazione di flussi di rifiuti complessi (ad esempio pneumatici usati, tessuti, materiali da costruzione). Tuttavia, poiché in questo processo molti organismi e vie metaboliche interagiscono tra loro, finora è stato difficile prevederne e controllarne l’andamento. L’intelligenza artificiale diventa qui un presupposto fondamentale: essa analizza i dati di misurazione, prevede il comportamento della comunità, individua tempestivamente sviluppi indesiderati e consente così processi stabili e sicuri su scala industriale. Se ciò avrà successo, sarà possibile riciclare biologicamente i rifiuti, sfruttare nuove fonti di materie prime, sviluppare nuovi materiali e chiudere i cicli dei materiali.
La sfida fa parte della Strategia nazionale per l’economia circolare (NKWS) ed è finanziata nell’ambito dell’iniziativa di digitalizzazione del Ministero federale dell’ambiente (BMUKN), che promuove soluzioni digitali e l’intelligenza artificiale per l’economia circolare. Il BMUKN continua così a sviluppare il proprio programma di finanziamento «Fari dell’IA per l’ambiente, il clima, la natura e le risorse». Si tratta del passo successivo per integrare più strettamente l’intelligenza artificiale e la tutela ambientale e per valorizzare il potenziale dell’IA per l’ambiente e l’economia. Le sfide SPRIND si concentrano su temi che presentano un notevole potenziale di innovazione dirompente, ovvero il potenziale per innovazioni in grado di migliorare in modo sostenibile la nostra vita, trasformando radicalmente i mercati, creando nuovi mercati o risolvendo grandi sfide tecnologiche, sociali o ecologiche. La combinazione tra IA e comunità microbiche offre proprio questo potenziale: potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui vengono prodotti i prodotti chimici e i materiali, nonché le materie prime da cui derivano.
La sfida si svolgerà in tre fasi. All’inizio di dicembre 2026, a Lipsia, una giuria internazionale di esperti selezionerà fino a dieci team e deciderà, al termine di ogni fase, chi passerà alla fase successiva. Ogni team potrà ricevere complessivamente fino a 4,3 milioni di euro. Complessivamente, il BMUKN stanzia 30 milioni di euro per la sfida fino al 2029. Alla fine, i migliori team dovranno dimostrare che il loro processo funziona su larga scala e riesce ad affermarsi sul mercato.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
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