«Abbiamo sviluppato una chimica che ci permette di produrre qualsiasi struttura molecolare ti venga in mente. O che il computer ti proponga. Viviamo in un mondo di abbondanza molecolare» (Omar Yaghi, conferenza all’Università di Milano-Bicocca, 25 maggio 2026). 

Lo scorso 25 maggio il premio Nobel per la chimica Omar Yaghi ha servito un potente cocktail emozionale alla platea intervenuta alla sua conferenza organizzata dall’Università di Milano-Bicocca; l’idea che la chimica sia in una fase di abbondanza può essere spiazzante o affascinante, spaventosa o esaltante. Queste potenzialità derivano dall’integrazione tra la chimica di laboratorio, l’intelligenza artificiale e la robotica che fornisce tutti gli strumenti per prevedere e studiare le caratteristiche di moltissime molecole in pochi mesi di lavoro.

 I reticoli metallorganici (MOFs), ovvero quei materiali porosi capaci anche di catturare l’acqua dall’atmosfera, sono l’esempio più lampante. Prendi una manciata di atomi metallici e organizzali a formare un solido geometrico, poi scegli una molecola organica a fare da ponte di collegamento tra i solidi stessi: con questi due soli ingredienti puoi generare circa un miliardo di reticoli MOF. Se complichi l’assunto, mescolando diversi metalli o modificando la molecola ponte, il numero di possibilità si alza così tanto che avrebbe poco senso rappresentarlo o fare abusati parallelismi con il numero di stelle nel cosmo. 

La chimica reticolare è un universo di possibilità in cui una persona che fa ricerca può navigare in totale libertà, selezionando le molecole e le strategie sintetiche più adatte ai propri scopi. Una libertà così ampia che porta con sé il rischio di perdere la rotta. Secondo Yaghi, la mappa per orientarsi in questo universo è fatta di tanti perché: «in un mondo pieno di risposte, le domande che ti poni diventano più importanti».

Dietro questa frase c’è un richiamo al senso di responsabilità individuale e collettivo, perché di fronte all’abbondanza la comunità chimica non può permettersi di ripetere gli errori del passato: i noti incidenti industriali già discussi sulle pagine di Scienza in rete e il più attuale problema dei PFAS hanno creato danni ambientali e umani da cui ci stiamo tuttora riprendendo. Con gli strumenti di cui dispone oggi la chimica, non sarebbe accettabile rivedere avvenimenti simili e per questo la comunità chimica sta trasformando un sentimento diffuso in azioni concrete che trasformano il lavoro di ricerca.

In un articolo di maggio la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) una delle istituzioni di riferimento per la chimica mondiale, ha presentato le linee guida della chimica responsabile che «coniugano l’attività scientifica con il benessere sociale e la tutela dell’ambiente». Otto principi con un denominatore comune: ridurre il rischio che l’innovazione presenti il conto, umano e ambientale, alle generazioni successive.

Un approccio che viene da lontano

Nella storia dell’ottocento e del novecento, la chimica ha spesso legato il concetto di innovazione alla produzione su larga scala, traguardo aspirato da chi cerca una soluzione molecolare a un problema, individua la sostanza più adatta allo scopo e passa anni in laboratorio per mettere a punto la sintesi più efficiente. Alla domanda «come tengo al fresco il cibo senza rischiare che il frigorifero mi uccida?» Thomas Midgley rispose con i clorofluorocarburi (CFC), la cui produzione massiccia ha messo a repentaglio lo strato di ozono. 

Anche scoperte più casuali, come il teflon che ha avviato l’era dei PFAS, hanno trovato il loro successo nella facilità di sintesi e nella risoluzione di problemi specifici. In queste storie, l’innovazione è limitata a poche molecole, la cui produzione permette l’inserimento sul mercato a costi ragionevoli, e mette da parte la comprensione degli effetti sulla salute ambientale e umana. 

Oggi, seguendo il ragionamento di Yaghi, questa prospettiva si sta ribaltando. L’intelligenza artificiale può suggerire molecole mai pensate prima o individuare nuovi utilizzi per sostanze già esistenti, la robotica può accelerare le sintesi svolgendo centinaia di reazioni in parallelo e gli strumenti computazionali possono prevedere le proprietà chimico-fisiche prima di iniziare il lavoro di laboratorio. Questi strumenti rendono praticabile il systems thinking, un pensiero sistemico che richiede alcuni sforzi nuovi per chi fa ricerca nella chimica, tra cui l’analisi di tutto il ciclo di vita di ogni sostanza. 

Il risultato più immediato di questo approccio è l’integrazione di sicurezza e sostenibilità nel concepimento di una nuova molecola o di un materiale: un modo di lavorare che anticipa e riduce il più possibile gli impatti di una nuova tecnologia. Per considerare l’impatto ambientale e sociale dalla fase di estrazione delle materie prime fino alla gestione del fine vita, la IUPAC invita i gruppi di ricerca ad ampliare lo sguardo e a considerare le connessioni tra chimica, ambiente, economia e società. Chi fa chimica dovrebbe dialogare con economisti, tossicologi, ecologi e specialisti della comunicazione già durante la progettazione per trovare soluzioni condivise. Una collaborazione di questo tipo riduce il rischio che nuove tecnologie incontrino resistenze o vengano respinte. 

Più materiali e meno rifiuti

La chimica responsabile tiene anche conto di cosa succede quando un processo esce dai laboratori di ricerca e diventa industriale. Un buon rapporto con la società passa da comportamenti virtuosi e trasparenti che mettono la sicurezza al primo posto nella progettazione di materiali e processi industriali. Gli incidenti di Bhopal e Seveso, per citare i più noti e importanti, hanno insegnato tanto, ma a spese della vita e della salute delle persone. 

Con la dichiarazione di Stoccolma sulla chimica per il futuro, oggi firmata da tutte le più importanti società chimiche al mondo compresa quella italiana, la comunità chimica dice senza mezzi termini che «la sostenibilità senza innovazione è impossibile e l’innovazione senza sostenibilità è rovinosa». 

La dichiarazione affronta le tematiche discusse dalla IUPAC ed estende i suoi ragionamenti anche all’industria, chiedendole di adattarsi alle novità e ai cambiamenti imposti da mercato e società. È l’esatto opposto di quanto successe a Bhopal, dove l’azienda cercò in ogni modo di mantenere operativo un impianto ormai desueto e non in linea con i nuovi orientamenti di un mercato ormai poco interessato al carbaryl. 

Le società chimiche aspirano a processi di produzione con sostanze sicure e degradabili, e spingono le imprese a riconoscere le sostanze pericolose come un rischio per azionisti e investitori. La sicurezza diventerebbe così un parametro concreto per valutare il rischio finanziario. Guardando al prodotto che esce da un’azienda chimica, la dichiarazione di Stoccolma chiede che sia di facile degradazione o che sia progettato per un disassemblaggio facile. Un oggetto che abbia terminato il suo compito tecnologico deve tornare al produttore per essere rigenerato o scomposto nelle sue componenti originali. 

Acqua dall’aria

Utopia? Per Yaghi e il suo team è già una realtà. Durante la sua conferenza in Bicocca ha presentato l’applicazione di un MOF per estrarre acqua potabile dall’atmosfera in zone desertiche. Questo dispositivo lavora in due fasi: prima assorbe acqua dall’ambiente circostante, poi i suoi pannelli si chiudono e il sole lo scalda fino 45°C, temperatura alla quale rilascia l’acqua liquida e la rende disponibile alla raccolta. 

Nei test condotti nella Death Valley, una delle zone più aride del pianeta, il materiale è rimasto stabile e operativo per più di due anni. Yaghi dichiara di aver pronti due dispositivi per la commercializzazione: un modello elettrificato produrrebbe circa 2.000 litri di acqua al giorno, un altro con il solo contributo dell’energia solare avrebbe una produttività di 850 litri al giorno. Per chi ama i dettagli chimici, il MOF alla base di questo dispositivo è costruito facendo reagire in acqua un ossido di alluminio con molecole organiche contenenti ioni pirazolato ed è progettato in un’ottica di economia circolare. Dopo circa sette anni di lavoro, una semplice reazione con un acido forte lo disassembla, permettendo di recuperare i suoi componenti e chiudere il ciclo. 

Se l’applicazione industriale mostrata da Yaghi avrà successo e rispetterà i criteri di sostenibilità, potrebbe essere una dimostrazione sul campo che la chimica responsabile può diventare un modo concreto di progettare tecnologie, andando oltre i buoni propositi e la ricerca di base.

Queste e altre dimostrazioni pratiche saranno essenziali per rinnovare il rapporto di fiducia tra chimica e società, per troppo tempo messo a dura prova. In un’epoca dell’abbondanza molecolare, il successo della chimica dipenderà sempre meno da quante molecole sapremo creare e sempre più da come sapremo accompagnarle lungo tutto il loro viaggio di andata e ritorno dal laboratorio alla società. Perché «se non torna indietro, abbiamo un problema che i bambini di oggi dovranno risolvere domani».

Invito alla comunicazione

Le linee guida contengono alcune riflessioni su modalità e finalità del comunicare la chimica; la IUPAC chiede, senza tanti giri di parole, di scartare l’idea secondo cui basti rovesciare dati e concetti scientifici sul pubblico per accrescerne la fiducia e convincerlo ad avvicinarsi alla disciplina. Sono concetti che somigliano a una ventata di aria fresca: il deficit model, che abbraccia questo approccio semplicistico alla comunicazione, è stato screditato da tempo e anche le istituzioni scientifiche se ne stanno allontanando perché, nella complessità del mondo moderno, sta mostrando tutti i suoi limiti. 

La chimica responsabile richiede un dialogo bidirezionale basato sulla fiducia reciproca in cui trasparenza, onestà e accessibilità si uniscono all’ascolto attivo delle preoccupazioni dei cittadini. Detto in modo più pragmatico: serve un passaggio da una comunicazione amatoriale, volontaria ed episodica a strategie comunicative strutturate e stabili nel tempo. A mio parere qui c’è un invito, nemmeno troppo celato, a inserire figure professionali in comunicazione a tempo pieno nelle realtà di ricerca.