Pensate che la fotonica sia roba da laboratori high-tech occidentali? Ripensateci. In Nigeria, un gruppo di giovani ricercatori sta utilizzando la spettroscopia ottica per rilevare rapidamente contaminazioni nelle riserve d’acqua potabile. In Kenya il più grande parco eolico d’Africa, Lake Turkana Wind Project, utilizza sensori fotonici per ottimizzare la produzione energetica.
La fotonica in Africa è la vita delle persone, non è una favola. È una storia che troppo spesso passa inosservata, schiacciata da narrazioni stereotipate che dipingono il continente come arretrato o tecnologicamente dipendente. La verità è che nell’ambito della fotonica l’Africa sta diventando un laboratorio di innovazione che unisce necessità e creatività per dare vita a soluzioni sorprendentemente efficaci e spesso più sostenibili di quelle sviluppate nel Nord del mondo. E per un continente letteralmente immerso nella luce non è un’opportunità da poco.
Fotonica: il potenziale nascosto della luce
La fotonica, scienza dedicata alla generazione, al controllo e al rilevamento della luce, è un’opportunità straordinaria per l’Africa. Se il XX secolo è stato dominato dall’elettrone e dall’elettronica, il XXI secolo si affida al fotone per guidare il progresso scientifico. E l’Africa, con la sua abbondanza di luce solare e le enormi distanze da coprire, rappresenta il terreno ideale per applicazioni innovative di questa tecnologia.
La storia della fotonica africana presenta già esempi notevoli. Ahmed Zewail (egiziano) e Serge Harouche (marocchino) hanno contribuito a due premi Nobel basati sull’ottica: il primo ha osservato processi ultraveloci in chimica grazie ai laser, il secondo ha studiato il comportamento di singole particelle di luce, i fotoni. E ora, quali possibili applicazioni si preparano? Eccole.
Connettività senza scavare
Una delle applicazioni più promettenti della fotonica in Africa è nell’ambito delle telecomunicazioni. Il progetto Taara di Alphabet ne è un esempio brillante. Questo sistema utilizza un chip grande quanto un’unghia per trasmettere internet ad alta velocità attraverso l’aria mediante fasci di luce, raggiungendo velocità di 10 gigabit al secondo.
Il vantaggio? L’installazione richiede pochi giorni, invece dei mesi o anni necessari per posare la fibra ottica tradizionale. Una differenza fondamentale per portare connettività ad alta velocità in zone attualmente non servite.
In Camerun, il progetto per la Dorsale in fibra ottica per l’Africa centrale (CAB) sta estendendo la rete nazionale per ulteriori 916 chilometri, predisponendo collegamenti con i paesi vicini. L’obiettivo è ridurre i costi (ancora troppo elevati) delle telecomunicazioni.
Salute e ambiente
La fotonica in Africa va ben oltre le telecomunicazioni. In ambito medico, i ricercatori stanno sviluppando dispositivi di diagnostica basati sulla luce che possono funzionare in contesti con risorse limitate. La spettroscopia ottica consente di analizzare rapidamente campioni biologici per rilevare malattie infettive come la malaria o la tubercolosi, offrendo diagnosi tempestive anche nelle zone più remote.
Per quanto riguarda l’ambiente, interessanti gli studi sui sensori fotonici impiegati per monitorare la qualità del suolo, prevenire la siccità e ottimizzare l’agricoltura. In Egitto e Algeria, ricercatori hanno testato sistemi di comunicazione ottica capaci di funzionare anche in condizioni meteorologiche avverse, un aspetto cruciale in un continente vulnerabile ai cambiamenti climatici.
Energia solare e fotonica: un connubio naturale
L’Africa, con la sua abbondante radiazione solare, rappresenta il contesto ideale per l’integrazione tra fotonica ed energia rinnovabile. In Algeria, Eni ha sviluppato un efficace modello di ricerca e produzione di energia solare per alimentare gli impianti industriali nel deserto del Sahara, riducendo l’impronta di carbonio delle proprie attività.
Il Kenya è un esempio virtuoso: produce il 70% del suo fabbisogno energetico da fonti rinnovabili, con l’ambizione di raggiungere il 100% nei prossimi dieci anni. Il progetto TripleSolar, ispirato da ricerche fotoniche avanzate, ha sintetizzato molecole organiche capaci di convertire l’energia solare in combustibile a idrogeno con elevata efficienza.
Sfide e prospettive
Nonostante i progressi, la ricerca fotonica in Africa resta una storia fatta di “isole” eccellenti in un mare di potenziale inespresso. Il continente contribuisce ancora meno dell’1% alle pubblicazioni scientifiche mondiali in ambito ottico e fotonico.
Le cause? Tante: carenza di infrastrutture di ricerca, fuga di cervelli, accesso limitato ai finanziamenti. Tuttavia, iniziative come H3Africa (Human Heredity and Health in Africa) e il progetto AfricaConnect stanno costruendo reti di collaborazione scientifica che connettono ricercatori africani tra loro e con colleghi internazionali.
Un futuro luminoso
Le potenzialità sono immense. Ve l’ho detto in tutte le salse: la fotonica può aiutare l’Africa a colmare il divario digitale con moderne infrastrutture di comunicazione, migliorare la salute attraverso imaging e spettroscopia, sfruttare il sole con materiali ottici per energia pulita, e sviluppare tecnologie quantistiche per comunicazione, rilevamento e calcolo avanzati.
In un continente dove secondo le previsioni demografiche le città africane domineranno la crescita urbana globale nei prossimi decenni, soluzioni tecnologiche come la fotonica porteranno soluzioni innovative adattate alle specifiche esigenze locali, mostrando al mondo che la luce della scienza può davvero illuminare strade nuove e inaspettate.
