Somesh Roy aveva circa 10 anni quando scoprì un libro di storia che raffigurava antiche pitture rupestri. Le immagini lo affascinarono. All’interno della sua casa nel Bengala Occidentale, in India, priva di elettricità, utilizzava la luce delle candele per ammirare le pagine al buio.
“Sapevo che sarei diventato uno storico da grande”, dice Roy, sorridendo per riconoscere il suo percorso non convenzionale. “Naturalmente, se vuoi diventare uno storico, diventi un ingegnere”.
Lavorando sia in laboratorio che in aula presso l’Università di Marquette a Milwaukee, l’ingegnere meccanico ha sviluppato una specializzazione unica nello studio dei processi molecolari e dei comportamenti della fuliggine, un sottoprodotto della combustione.
Ma la passione di Roy è dipingere un quadro molto più ampio. “Sto studiando come la fuliggine ha influenzato la formazione degli esseri umani in tutto il pianeta”, afferma. E sta condividendo i suoi risultati in modi creativi con il pubblico.
Il suo messaggio principale: la fuliggine è una sostanza importante – e spesso sottovalutata – che influenza l’evoluzione e il benessere umano passato, presente e futuro. Ad esempio, la fuliggine, sotto forma di carbone, ha reso possibili le prime pitture rupestri conosciute dell’uomo. La fuliggine conferisce anche la tonalità gialla della fiamma di una candela e tinge i colori dei tramonti. In modo più ampio, e di conseguenza, la particella viene generata e lanciata nell’atmosfera quasi ogni volta che un motore a combustione interna viene acceso.
L’esposizione prolungata alla fuliggine è strettamente legata al cancro, alle malattie respiratorie e al disfunzionamento cardiovascolare. L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha stimato che circa 7 milioni di persone muoiono ogni anno a causa dell’esposizione all’aria inquinata, con particolato e carbonio nero – un altro termine per la fuliggine – che svolgono un ruolo significativo.
“La fuliggine, letteralmente e figurativamente, vive nell’ombra del fuoco e in molti luoghi senza che noi ce ne rendiamo conto”, afferma Roy. Quindi sta rendendo più difficile per le persone ignorarla.
L’ingegnere meccanico Somesh Roy si definisce “uno storico della fuliggine”. Di recente ha posato per un ritratto con le rappresentazioni in 3D delle particelle di fuliggine stampate da Tomás Saraceno. Questa primavera, una serie di oggetti neri frastagliati e caotici erano sospesi nell’aria in un angolo del Museo d’Arte Haggerty di Marquette. Ogni struttura, delle dimensioni di una pallina da golf o da tennis, era un modello ingrandito in 3D di una particella di fuliggine osservata nel laboratorio di Roy. Appesi all’altezza degli occhi, invitavano gli spettatori a considerare il fatto sconcertante che inaliamo queste particelle ogni giorno.
“Potevo immaginare i danni che una particella microscopica di quella forma poteva fare nel flusso sanguigno di una persona”, dice Katie Praedel, una specialista del monitoraggio dell’aria del Dipartimento delle Risorse Naturali del Wisconsin che ha collaborato con Roy in vari progetti.
Le particelle sospese facevano parte di diverse opere d’arte interattive ispirate alla fuliggine, come parte di un’intera mostra organizzata da Roy questa primavera. La mostra, che presenta l’artista e attivista internazionale Tomás Saraceno, aveva come tema: “Non respiriamo tutti la stessa aria”.
Per sostenere la visione di Roy, la National Science Foundation lo scorso anno gli ha assegnato una sovvenzione CAREER di 550.000 dollari. Questo includeva fondi destinati alla mostra d’arte e a una serie di passeggiate urbane sull’aria, oltre al suo lavoro di laboratorio sulla modellazione della dinamica e delle particelle di fuliggine.
Per le passeggiate pubbliche, Roy ha collaborato con gruppi di conservazione e con il Dipartimento delle Risorse Naturali. Insieme hanno fornito ai residenti di Milwaukee dei sensori dell’aria prima di passeggiare per spazi urbani e parchi, concludendo con una discussione sui loro risultati. Questo ha contribuito a far comprendere ai partecipanti cosa stanno respirando quotidianamente e come l’ambiente immediato influisce sulla qualità dell’aria. È importante notare che un monitor dell’aria statale vicino al centro di Milwaukee ha recentemente registrato i livelli più alti di PM2.5 in tutto lo stato. Questo inquinante fuligginoso, quando viene inalato, può penetrare in profondità nel sistema respiratorio e persino entrare nel flusso sanguigno, contribuendo alla morte prematura per malattie cardiache o polmonari.
“Se non vedi il fumo, non pensi alla fuliggine”, afferma Roy, sottolineando un problema che perpetua le disuguaglianze locali e le sfide globali. Poiché la fuliggine è generata da fonti come gli impianti di produzione e il traffico veicolare, spesso degrada la qualità dell’aria immediata nelle comunità o nelle regioni locali e danneggia in modo sproporzionato le comunità nere e di colore.
In aula, gli studenti di Roy propongono regolarmente soluzioni o misure di protezione che le persone possono adottare per contrastare la minaccia della fuliggine. Questo include la piantumazione di alberi e arbusti nel proprio giardino come barriere per l’aria pulita. Le migliori opzioni, secondo un recente progetto di ricerca in una delle classi di Roy, sono piante con peli fini o foglie con solchi densi e superfici cerose che aiutano a intrappolare l’inquinamento atmosferico prima che raggiunga i polmoni.
A livello globale, Roy riconosce che i cambiamenti normativi e le regolamentazioni avranno un ruolo vitale nei cambiamenti della qualità dell’aria. Le nuove tecnologie sono anche fondamentali per catturare e limitare le emissioni, il che è un’applicazione naturale per il suo lavoro di laboratorio che indaga l’origine delle particelle di fuliggine. Nel frattempo, importanti eventi climatici in tutto il mondo stanno attirando l’attenzione del pubblico sulla fuliggine.
Ma possiamo migliorare la nostra situazione? Quest’estate, ad esempio, la fuliggine è diventata personale per milioni di persone nel nord degli Stati Uniti quando gli incendi boschivi record in Canada hanno inviato onde di fumo verso sud. A centinaia di miglia dalla fonte, il fumo (alias fuliggine) ha avvolto New York City in una tonalità rosa-arancione che ricordava la Città delle Nuvole di “Star Wars”. In altre grandi città, l’orizzonte si è offuscato o è diventato nuvoloso, mentre le letture sulla qualità dell’aria sono scese a livelli pericolosi per gli esseri umani e gli animali.
Un aspetto unico di questi incidenti di fuliggine è come rappresentino un rischio acuto e immediato per gli esseri umani, oltre a costituire una minaccia più ampia per il nostro clima. “Le cose che influenzano la nostra salute influenzano anche il clima e viceversa. Non sono due discussioni separate”, afferma la ricercatrice interdisciplinare Tami Bond presso la Colorado State University.
Alcuni anni fa, Bond e i suoi colleghi hanno condotto uno studio di riferimento pluriennale che ha dimostrato che il carbonio nero ha un impatto sul riscaldamento climatico due volte superiore a quanto si pensasse in precedenza. Questo lavoro ha sottolineato che il carbonio nero, insieme al metano, è il maggior contributore generato dall’uomo al riscaldamento globale dopo la diossina di carbonio.
Sebbene gli incendi boschivi abbiano rilasciato fuliggine per milioni di anni, l’era industriale ha accelerato le cose con l’ampio utilizzo dei combustibili fossili. In particolare, questa molecola è stata la causa del famoso Grande Smog di Londra nel dicembre 1952.
