Globalizzazione: effetti sull'ambiente

Globalizzazione: effetti sull’ambiente

La terza rivoluzione industriale

Il mondo è diventato un “villaggio globale”: la cultura di massa si è diffusa quasi in ogni angolo. Il villaggio globale è dominato dallo schermo televisivo, dalla diffusione della lingua inglese, dallo stile di vita americano. Le diversità nazionali non sono certo scomparse, ma sono diventate secondarie. In altri termini, tra gli Stati Uniti e gli altri Paesi si è instaurato lo stesso rapporto che si ha tra il centro e la periferia. In qualsiasi luogo di qualsiasi Paese della Terra, da New York a Roma a Sidney, si trovano in vendita le stesse magliette o lo stesso marchio di scarpe.

Dopo la seconda guerra mondiale, lo sviluppo economico e produttivo ha compiuto un nuovo salto qualitativo, comunemente definito “terza rivoluzione industriale”: alcune scoperte scientifiche e tecniche hanno aperto all’umanità prospettive che nella prima metà del Novecento erano inimmaginabili, come l’avvento dell’informatica.

Il principale settore dell’economia, per numero di addetti, non è più l’industria, ma il terziario. Da qui il diffondersi di altri termini alternativi a quella di terza rivoluzione industriale, come epoca postmoderna, post-industriale, società dei servizi e società dell’immagine.

La catena di montaggio, tipica espressione dell’efficientismo della Seconda rivoluzione industriale, è stata superata in favore di un nuovo modello produttivo, la cosiddetta produzione snella, chiamato così perché impiega minori quantità di tutto rispetto alla produzione di massa, cioè metà delle risorse umane nell’azienda, metà dello spazio di produzione, metà degli investimenti in attrezzature, metà delle ore di progettazione per sviluppare un nuovo prodotto.

La globalizzazione

Anche l’economia oggi è sempre più globale, il globo terrestre sta diventando un unico grande mercato, dove i capitali e le merci si muovono sempre più liberamente. L’economia sembra lanciata verso la libertà totale: questo fenomeno è chiamato globalizzazione.

Nel 1999 si è svolta a Seattle la conferenza del WTO, organizzazione mondiale del commercio. È stata duramente contestata da gruppi giovanili che hanno dato il via a numerose manifestazioni di protesta. Da allora il popolo di Seattle è sceso in piazza ogni qual volta che i potenti del mondo si sono riuniti. Gravi episodi di violenza si sono verificati nel luglio 2001 a Genova. Qui si è svolto il cosiddetto G8, con i capi di governo delle otto nazioni più industrializzate del mondo, e negli scontri tra i manifestanti e le forze dell’ordine ha perso la vita un giovane.

Il ruolo della scienza e della tecnica

Prendendo come riferimento l’energia, è agevole individuare le tre grandi tappe dello sviluppo produttivo della storia contemporanea, dal Settecento a oggi: dopo l’età del carbone, elemento tipico della prima rivoluzione industriale, e quello del petrolio e dell’elettricità, novità specifiche della seconda rivoluzione industriale, con la scoperta e lo sfruttamento dell’energia atomica sono entrati in una fase del tutto nuova, quell’appunto della terza rivoluzione industriale. E ciò per almeno due considerazioni generali:

1. Sotto il profilo pacifico, lo sfruttamento dell’atomo significa la liberazione di un’energia immensa e l’emergere di altrettanti enormi problemi legati all’inquinamento.

2. Mentre sotto il profilo militare significa che per la prima volta l’umanità ha avuto la possibilità di distruggere completamente se stessa e il pianeta su cui vive.

Per comprendere la svolta storica rappresentata dalla terza rivoluzione industriale, dobbiamo allargare il nostro orizzonte temporale. Così facendo possiamo individuare nella storia quattro grandi epoche, ognuna segnata dal prevalere di settori economici diversi. La prima, perché società nomade, si caratterizzò per un’economia fondata sulla caccia e la pesca: dall’origine della storia dell’umanità fino al neolitico; la seconda si basava sull’agricoltura: dal neolitico alla prima rivoluzione industriale; la terza sull’industria: dalla prima alla seconda rivoluzione industriale compresa; la quarta sul terziario, ovverosia sui servizi, dai trasporti ai commerci, dalla scuola alla sanità, dal tempo libero alle telecomunicazioni: la terza rivoluzione industriale.

Da qui il significato di svolta epocale di quest’ultimo momento e nel frattempo la contraddizione insita nell’aggettivo industriale. Infatti, la Terza Rivoluzione Industriale segna il sorpasso, quale principale settore dell’economia, dell’industria per opera del terziario.

Demografia e ambiente

Alcune delle conseguenze del travolgente progresso innescato dalla Rivoluzione industriale hanno cominciato a mostrare tutta la loro gravità soltanto negli ultimi decenni. In particolare l’aumento della popolazione mondiale e il deterioramento dell’ambiente, per effetto sia dell’inquinamento, sia dell’esaurimento delle risorse naturali.

Il calo della mortalità è dovuto ai progressi della medicina, dell’igiene e al miglioramento dell’alimentazione. Nel frattempo, lo sfruttamento sempre più esteso e intenso di quanto l’ambiente poteva ed è in grado di offrire per l’industria e l’agricoltura ha posto in crescente evidenza i limiti dell’industrializzazione. Appare, infatti, a tutti sempre più chiaro che la Terra è, oltre ad una somma di ecosistemi, un unico ecosistema essa stessa: in altri termini un ambiente limitato, in cui ogni azione e intervento causa ripercussioni su tutto l’insieme.

Il problema ecologico

La prima clamorosa denuncia ecologica si ebbe nel 1962, per opera della biologa americana Rachel Carson con il saggio Primavera Silenziosa. Mostrando grande preoccupazione per il disastro ambientale perpetratosi negli ultimi duecento anni, la biologa sostenne che l’uomo ha acquistato una notevole capacità di mutare la natura del proprio mondo. Il più preoccupante assalto, fra tutti quelli sferrati dall’uomo contro l’ambiente, è la contaminazione dell’aria, del suolo, dei fiumi e dei mari con sostanze nocive e talvolta mortali. Questo inquinamento è, nella maggior parte dei casi, irreparabile.

In tutto il mondo sono innumerevoli le situazioni di degrado ambientale: dall’inquinamento urbano al negativo impatto ambientale di fabbriche o centrali, dell’inquinamento marino. In conformità a ciò si possono distinguere le più gravi catastrofi ambientali come la fuga di diossina dalla fabbrica Icmesa Seveso, presso Milano, nel 1976, con gravi conseguenze sulle persone e sull’ambiente circostante; l’esplosione e la fuoriuscita di sostanze nocive in uno stabilimento di Bhopal in India nel 1985, che provocò più di duemila morti e lasciò duecentomila persone gravemente invalidate.

La fuga di materiale radioattivo avvenuta nella centrale nucleare di Cernobyl in Ucraina nel 1986 ha investito, con effetti non grandi, un’ampia superficie del continente europeo, ma negli immediati dintorni ha causato un numero imprecisato di morti e di contaminati, e l’assoluta inabitabilità della zona. Questo incidente ha avuto un grande impatto sull’opinione pubblica e sul rifiuto dell’utilizzo pacifico di energia nucleare: del resto, anche centrali avanzate, come quelle americane, si sono mostrate insicure. Fatto che è stato mostrato da numerosi incidenti, sia pure di dimensioni meno gravi, come quello della centrale di Three Miles Island nel 1979.

Un’altra grave catastrofe ambientale è avvenuta a circa 70 km dalle coste dello stato della Louisiana. Il 21 aprile 2010 si è incendiata una piattaforma petrolifera della BP. Due giorni più tardi, è affondata nelle acque sottostanti. Un vero e proprio cataclisma di dimensioni epiche, del quale non si ha ancora una stima certa.

Fortunatamente sono già state attivate le operazioni di salvataggio: sono stati mandati nelle profondità del mare dei robot sottomarini per ostruire le falle. Sebbene gli aiuti siano stati tempestivi, le condizioni climatiche stanno ostacolando la buona riuscita degli interventi. Complice il maltempo e le acque agitate, la chiazza di petrolio si sta spargendo sempre più. Le prime analisi determinano che ogni giorno, nel fondale marino, si distribuiscono circa 1.000 barili di greggio, quasi 160mila litri.

La fuoriuscita di quantità ingenti di carburante, come ben sapete, minaccia di apportare gravissimi danni all’ecosistema marino. Poco distante dal luogo del disastro, a circa 30 km, c’è l’arcipelago delle Chandeleurs, un’oasi naturale rifugio per i pellicani e altri volatili nel periodo della deposizione delle uova. La macchia di petrolio si è già estesa su una superficie di 1.500 km². Senza contare poi il bilancio dell’esplosione: 11 operai morti e 17 feriti, di cui 4 in fin di vita.

Di fronte alla crescente gravità della questione ecologica, con il continuo emergere di problemi di dimensioni planetarie, come la deforestazione della foresta amazzonica o la rarefazione dell’ozono nell’atmosfera, alcuni gruppi e movimenti verdi hanno assunto una posizione radicale: essi, infatti, giudicano il modello di sviluppo industriale incompatibile con l’ambiente e ne propongono il totale abbandono; altri invece, la maggior parte, ritengono che il progresso possa essere dominato nei suoi effetti negativi sull’ambiente. Da qui l’impegno anche politico dei verdi presenti in molti Paesi, sia con proprie formazioni dei partiti, sia all’interno dei partiti tradizionali.

Biotecnologie

Con l’industrializzazione si è coniato il termine biotecnologia, che rappresenta un campo di ricerca che utilizza i contributi provenienti dalla biologia, dalla chimica, dalla biologia molecolare e dall’ingegneria e riversa i risultati conseguiti in vari settori di applicazione.

Le biotecnologie erano già utilizzate fin dai tempi antichi: ad esempio, nel 6000 a.C. erano utilizzati i lieviti per le prime fermentazioni. Man mano che il progresso scientifico avanzava, si è sempre migliorato fino ad arrivare anche a produrre antibiotici, vaccini, anticorpi monoclonali e ormoni col semplice utilizzo di microrganismi. Queste produzioni hanno contribuito al calo della mortalità nel mondo.

Ora nei diversi impianti biotecnologici i microrganismi usati maggiormente sono i batteri, i lieviti, le muffe e le cellule di mammifero. Questi microrganismi rappresentano i protagonisti d’eccellenza delle produzioni industriali perché sono capaci di operare naturalmente la fermentazione.

La fermentazione è un processo biochimico catabolico. È un processo perché consiste in una serie di reazioni che collegano lo stato iniziale a un finale diverso fra loro. Biochimico perché i protagonisti di tale reattività sono le cellule e i prodotti dell’attività cellulare. Catabolico perché coincide con una sola fase del metabolismo, quella della demolizione di sostanze combustibili in prodotti più semplici associati alla produzione di energia.

Le fermentazioni sono rappresentate da attività naturali che i microrganismi compiono allo scopo di nutrirsi, per accrescere e svolgere le funzioni della vita di relazione. Il prodotto della fermentazione utile per il microrganismo è la quantità di energia che si forma nel processo e che è inglobata nell’ATP.

Le fermentazioni avvengono sia in presenza di ossigeno, aerobi, che in assenza, anaerobi. Sono inoltre classificate in omofermentative se portano a un unico prodotto, o eterofermentative se portano a più prodotti. Una caratteristica comune è che si passa da un reagente iniziale organico a un prodotto finale anch’esso organico.

L’industria utilizza i microrganismi perché riescono a operare naturalmente le fermentazioni; l’impianto che è utilizzato è il fermentatore, il quale simula l’ambiente naturale che permette l’attività di un determinato microrganismo finalizzata a una particolare produzione.

Tutti i processi industriali richiedono essenzialmente materie prime, impianti di trasformazione delle materie prime, supportati da sistemi di processo o apparati di controllo, sistemi di separazione e purificazione dei prodotti.

Le materie prime e i processi biotecnologici

I processi industriali chimici e biotecnologici si diversificano, oltre che per gli impianti di reazione, soprattutto per le fonti di materie prime e per le caratteristiche dei prodotti in rapporto all’impatto ambientale.

La materia prima è costituita da tutto il materiale chimico che serve alla cellula sia per metabolizzare secondo le proprie esigenze, sia per metabolizzare secondo le finalità della produzione.

Le materie prime devono fornire ai microrganismi impiegati nel processo biotecnologico tutti gli elementi e le sostanze chimiche necessarie sia rispetto alle esigenze energetiche sia plastiche delle cellule. Quindi, oltre all’acqua, il terreno di coltura deve contenere fonti di C, N, P. Le fonti di carbonio rispondono al bisogno fondamentale di riserva energetica.

In una produzione biotecnologica il processo non è mai limitato ai soli passaggi biologici: i costi più rilevanti sono dovuti ai pretrattamenti delle materie prime e alle tecniche di separazione e purificazione dei prodotti. Il pretrattamento delle materie prime si rende necessario quando esse:

• Non possono essere direttamente metabolizzate dalle cellule;
• Devono essere corrette nella composizione e nello stato fisico;
• Devono trovarsi in un ambiente ottimale per la cellula;
• Devono essere integrate da fattori nutritivi presenti in quantità insufficienti o mancanti.

Alla fine del pretrattamento della materia prima per alcune produzioni può essere indispensabile sterilizzare il substrato.

I cicli metabolici possono essere differenziati, quando la materia prima deve avere una composizione elementare, coincidente, quando la composizione della materia prima deve soddisfare solo il metabolismo proprio. La materia prima è chiamata terreno di coltura e deve essere selezionata sia qualitativamente, sia quantitativamente, per rendere ottimali le condizioni di vita del microrganismo.

Un processo biotecnologico avviene quando il mezzo di coltura è messo a contatto con cellule viventi o estratti cellulari e subisce, pertanto, trasformazioni in grado di formare i prodotti industriali desiderati. Queste rappresentano l’inoculo, il quale, nel caso di cellule, deve appartenere a ceppi selezionati; nel caso di estratti cellulari deve avere un grado di purezza elevato.

Per quanto riguarda le cellule va, inoltre, distinto il tipo, se si tratta di batteri o lieviti; se sono batteri c’è un maggior pericolo di contaminazione e occorrono controlli più rigidi.

Le fasi di un processo biotecnologico

Le fasi di un processo biotecnologico sono:

Prelievo del ceppo, coltivazione in laboratorio e infine isolamento. Una volta che il ceppo è prelevato, va conservato tramite l’abbassamento o l’arresto dell’attività metabolica.

Dopodiché l’inoculo è immesso nel fermentatore, però questo avviene in fasi successive in modo da ridurre le condizioni di disomogeneità all’interno del fermentatore. Vi è la semina del ceppo selezionato e la sua conservazione su agar a becco di clarino, semine successive in volumi gradatamente più grandi dell’iniziale. Semine successive nei germinatori variabili solo rispetto alla capacità. Infine travaso nel fermentatore.

A volte nel mezzo di coltura si possono trovare dei microrganismi non desiderati ai fini della produzione che si vuole ottenere; per questo si attua la sterilizzazione. In alcuni casi, però, quei microrganismi possono servire e quindi la sterilizzazione non si attua. In altri, invece, è necessaria e può essere blanda quando la specie contaminante è tollerabile in quantità minime, drastica quando sono eliminate tutte le specie.

La biomassa si costituisce quando è immessa nel bireattore la materia prima e l’inoculo. L’immissione può avvenire secondo due procedimenti: la fermentazione a lotti è un processo industriale discontinuo, il bireattore è caricato di biomassa lasciata a fermentare. Quindi il bireattore viene svuotato con conseguente recupero del prodotto e ricaricato per il nuovo ciclo.

La fermentazione in continuo è un processo in cui il bireattore lavora senza interruzioni. Alla fine della fermentazione è necessario separare i biocatalizzatori dai prodotti estraendoli dalla biomassa.

Dopo l’estrazione dei biocatalizzatori vi è anche l’estrazione dei prodotti. Queste sono differenziate in funzione del tipo di prodotto che si vuole ottenere. Se il prodotto è un metabolita, è necessario compiere operazioni diverse a seconda che esso sia extra o intracellulare.