La start up protagonista della svolta green con il Nal «New Artificial Leaf», un pannello solare che offre vantaggi senza pari

di Antonio Portolano

Dall’idea della «foglia artificiale» al pannello che produce idrogeno verde. È da questa intuizione, semplice solo all’apparenza, che prende vita una grande rivoluzione nel campo dell’energia pulita. Una rivoluzione che trova radici nella passione e nelle competenze di due giovani brindisini, Alessandro Monticelli e Marta Pisani, fondatori di Green Independence. La loro avventura comincia come un sogno universitario, una visione ispirata al processo naturale di fotosintesi. Oggi, quella visione si trasforma in un prodotto concreto che promette di cambiare il modo in cui produciamo e utilizziamo l’energia. Il nome del pannello è Nal, la «Nuova foglia artificiale» pensata per generare idrogeno verde sfruttando la luce del sole e, contemporaneamente, purificare l’acqua.

Dalla foglia artificiale al Nal: «New Artificial Leaf»

È un lungo viaggio di ricerca, sperimentazione e determinazione, dove l’idea della foglia artificiale e la spinta dei due founder incontrano il sostegno di partner, istituzioni e investitori, fino a guadagnare il plauso di un ministro dell’Ambiente. Una storia che intreccia scienza e passione, alta tecnologia e pragmatismo, con un obiettivo preciso: produrre idrogeno verde in modo economicamente sostenibile e portare un contributo decisivo alla transizione energetica. Lungo il percorso, emergono altri protagonisti. C’è un team di ricerca all’avanguardia, ci sono imprese interessate a sperimentare la tecnologia e istituzioni disposte a sostenere un progetto made in Puglia che dimostra come l’innovazione possa germogliare ovunque ci siano idee e competenze.

La missione di Green Independence

La missione di Green Independence è ambiziosa, ma la posta in gioco è altrettanto alta: trovare una soluzione che non solo riduca i costi di produzione dell’idrogeno, ma che lo renda utilizzabile ovunque, anche in zone remote, e che, nel contempo, offra la possibilità di purificare le acque reflue o saline. Nel corso di questa lunga cronaca, verranno illustrati i principi di funzionamento di Nal, i suoi vantaggi competitivi, i risultati finora ottenuti e le prospettive future, senza trascurare di dare voce ai protagonisti di questa storia, con le loro esperienze e i loro sogni. Ecco quindi un viaggio avvincente nella storia di un progetto altamente innovativo che parla orgogliosamente brindisino.

Nal nasce da una tesi universitaria di ingegneria meccanica e si sviluppa grazie alle competenze trasversali di un team che unisce tecnologia, marketing, open innovation e ricerca accademica di alto profilo. La scintilla prende fuoco attorno al concetto di «foglia artificiale», ossia una struttura in grado di imitare il meccanismo di assorbimento della luce solare e di conversione in energia chimica. Da questo concetto, Monticelli e Pisani hanno estratto l’intuizione chiave: trasformare la foglia artificiale in un sistema che vada oltre la semplice produzione di energia, integrando anche la purificazione dell’acqua, così da massimizzare l’efficienza complessiva e ridurre i costi.

L’ispirazione e il sogno

I due founder, Alessandro Monticelli 34 anni e Marta Pisani di 33, nascono a Brindisi e si formano in ambiti molto diversi, ma complementari. Monticelli si laurea in ingegneria meccanica al Politecnico di Torino e approfondisce i suoi studi con esperienze alla University of Alabama e alla University of Illinois di Chicago, prima di lavorare in General Electric. «La mia tesi di laurea», afferma con entusiasmo, «era dedicata allo studio di un prototipo di foglia artificiale, ma la vera sfida è stata renderla economicamente sostenibile e scalabile. Volevo creare qualcosa di utile, una tecnologia che potesse contribuire in modo concreto alla transizione energetica». Dall’altra parte c’è Marta Pisani, la mente strategica della startup. Con un background nel marketing e nell’open innovation, ha lavorato sia in multinazionali sia in altre realtà imprenditoriali nascenti. «L’incontro con Alessandro è stato decisivo», racconta, «perché ha unito l’aspetto tecnologico con la dimensione strategica e di visione sul mercato. Creare una startup hardware è complesso, servono competenze tecniche profonde e la capacità di convincere investitori e partner che quello che stai sviluppando non è soltanto un sogno romantico, ma un vero business scalabile».

Il successo tecnologico del Nal è frutto anche del contributo dei ricercatori del Politecnico di Torino. Matteo Morciano è il responsabile dello sviluppo del sistema di desalinizzazione e purificazione delle acque, ottimizzando l’impiego del calore residuo. Alessandro Monteverde si occupa del perfezionamento del sistema catalitico privo di metalli nobili, fondamentale per l’efficienza della cella elettrochimica. Massimo Santarelli, esperto di idrogeno e docente presso il Dipartimento Energia, è il supervisore del design della cella elettrochimica e guida l’integrazione tecnologica tra i moduli. Il loro apporto è essenziale per rendere Nal una soluzione innovativa e completa, in grado di affrontare le sfide della transizione energetica.

La «foglia artificiale» e la sua evoluzione in Nal

L’idea di partenza deriva dal concetto di foglia artificiale, una tecnologia che punta a imitare la fotosintesi clorofilliana. In laboratorio, ricreare la fotosintesi è stata una sfida ambiziosa. I primi prototipi riuscivano a convertire l’energia solare in energia chimica, ma presentavano limiti di efficienza, costi troppo alti e materiali delicati. «Il nodo cruciale era migliorare la robustezza e far sì che questa invenzione non restasse chiusa in un cassetto di ricerca, ma fosse utilizzabile su larga scala», spiega Monticelli. La svolta arriva quando la foglia artificiale, anziché concentrarsi soltanto sulla produzione di idrogeno, comincia a includere un sistema di purificazione dell’acqua. Così nasce Nal, la Nuova foglia artificiale, un pannello che unisce due moduli: il Solar-Water Purification Module, chiamato S-WPM, e l’Electrochemical Module, definito ECM. L’idea è semplice, ma straordinariamente efficace: sfruttare il calore in eccesso, che nei normali pannelli fotovoltaici andrebbe disperso, per desalinizzare o purificare acque reflue e marine. Nel contempo, l’energia elettrica generata dal pannello alimenta una cella elettrochimica a membrana anionica che produce idrogeno verde direttamente sul posto.

Il funzionamento di Nal in parole semplici

Come funziona nel concreto questo pannello multiuso? Monticelli lo descrive come una sorta di «sandwich» tecnologico. La parte fotovoltaica assorbe la luce e produce elettricità, con un’efficienza che può variare dal 20 al 23% a seconda della qualità dei moduli solari disponibili sul mercato. Normalmente, il calore residuo andrebbe perso, surriscaldando il pannello e riducendone l’efficienza. Nel caso di Nal, invece, questo calore viene convogliato in un sistema di distillazione a membrana, che permette di separare l’acqua dalle impurità o dal sale. In pratica, l’acqua evapora e condensa su una membrana, lasciando dietro di sé sostanze non volatili, come il cloruro di sodio o le sostanze inquinanti. «È un processo che assomiglia a quello delle pompe di calore», precisa Monticelli. «La differenza è che qui l’energia è tutta di origine solare». L’acqua purificata viene poi raccolta e inviata a un mini-elettrolizzatore integrato, dove avviene la scissione dell’acqua stessa in idrogeno e ossigeno, grazie all’elettricità prodotta dal fotovoltaico. Il risultato è idrogeno a basso costo, generato direttamente nel luogo in cui serve, senza necessità di costosi trasporti, e un flusso di acqua pulita che può essere riutilizzata in vari contesti.

I vantaggi competitivi

Il Nal «New Artificial Leaf» non è soltanto un sistema che produce idrogeno: si distingue perché abbatte diversi costi e limita i problemi logistici che di solito frenano lo sviluppo di una filiera dell’idrogeno. Il costo target di 1 euro al chilogrammo, rispetto ai tradizionali 8 euro al chilogrammo, è un elemento che suscita grande interesse sul mercato. Per di più, la produzione decentrata, proprio dove l’energia solare viene catturata, elimina la necessità di convogliare e trasportare idrogeno, operazione che può incidere in modo significativo sui costi finali. L’altro aspetto fondamentale è la versatilità. Nal può essere installato ovunque, in aree remote sprovviste di connessione alla rete elettrica, su infrastrutture già esistenti come porti, stazioni di servizio o strade. Il sistema non si limita a generare energia: la sua integrazione con la purificazione dell’acqua si traduce in un’ulteriore efficienza complessiva, ottimizzando l’uso dell’energia solare.

Il percorso di Marta Pisani e la strategia di marketing

Se Monticelli è l’anima tecnologica, Marta Pisani rappresenta la mente strategica. Con un’esperienza consolidata nel marketing e nell’open innovation, si è occupata di guidare la raccolta fondi e di costruire le partnership necessarie per tradurre la visione di Green Independence in un’impresa reale. «Abbiamo puntato su tre pilastri», spiega Pisani, «innovazione tecnologica, sostenibilità economica e attenzione all’ambiente, un tema chiave. Gli investitori guardano con interesse a progetti che offrono un potenziale di crescita reale. Noi abbiamo dimostrato che la nostra tecnologia non è un semplice prototipo di laboratorio, ma una soluzione che può avere applicazioni in più settori». In questo percorso, Pisani ha stretto collaborazioni con aziende di grande rilievo, come Snam, e ha partecipato a programmi di accelerazione nazionali e internazionali per dare visibilità a Green Independence. «Abbiamo ottenuto oltre venti lettere di supporto da aziende, istituzioni e partner industriali, tra cui Acea, Acquedotto Pugliese, Regione Puglia, Italgas, Cetma», precisa Pisani. «Questi endorsement rafforzano la nostra credibilità e ci aprono nuove opportunità per lo sviluppo strategico».

Il ruolo fondamentale del team di ricerca

Dietro la realizzazione tecnologica di Nal non ci sono soltanto i due founder. Un ruolo cruciale è giocato da ricercatori del Politecnico di Torino. Matteo Morciano, responsabile dello sviluppo del sistema di desalinizzazione e purificazione delle acque, ha ottimizzato l’impiego del calore residuo per rendere la distillazione a membrana il più efficiente possibile. Alessandro Monteverde si è occupato di perfezionare il sistema catalitico privo di metalli nobili, essenziale per rendere la cella elettrochimica più economica rispetto alle soluzioni basate su platino o altri metalli preziosi. Infine, la supervisione di Massimo Santarelli, docente di idrogeno presso il Dipartimento Energia, ha garantito l’integrazione tecnologica tra fotovoltaico, purificazione dell’acqua e cella elettrochimica. Questo lavoro sinergico dimostra come la collaborazione tra università e imprese possa portare a innovazioni dirompenti, capaci di affrontare le sfide della transizione energetica.

Le interviste ai founder

Con Alessandro Monticelli e Marta Pisani, UnoGenio ha voluto approfondire alcuni aspetti della loro formidabile avventura.

Dottor Monticelli, in parole semplici cos’è una «foglia artificiale» e in cosa si differenzia dalla tecnologia Nal?

«La foglia artificiale è un concetto scientifico che riproduce il processo di fotosintesi delle piante, convertendo la luce solare in energia chimica. I primi prototipi avevano un’efficienza limitata, costi elevati e si deterioravano facilmente. Noi abbiamo voluto creare un dispositivo più accessibile e robusto, che potesse contribuire concretamente alla transizione energetica, affiancando alla produzione di idrogeno verde la capacità di purificare l’acqua».

Come funziona esattamente il pannello Nal? Può descriverlo con un paragone familiare?

«Il pannello Nal è come un sandwich multifunzionale. Il pannello fotovoltaico assorbe la luce e genera elettricità, mentre il calore in eccesso viene usato per depurare acqua, in un processo simile a quello delle pompe di calore. L’acqua purificata alimenta mini-elettrolizzatori che producono idrogeno verde direttamente in loco, sfruttando ogni kilowatt di energia solare senza sprechi».

Guardando al futuro, immagini nuove applicazioni per Nal oltre l’idrogeno verde?

«Sì, la tecnologia è molto versatile. Oltre all’idrogeno per l’energia, vediamo un grande potenziale nel settore dell’agricoltura sostenibile, per fornire acqua pulita e alimentare serre con energia autonoma. Un’altra frontiera è l’utilizzo offshore: i pannelli Nal potrebbero produrre idrogeno in mare, riducendo la necessità di rientrare in porto per fare rifornimento. Infine, in aree remote o insulari, la nostra tecnologia può fornire elettricità e acqua potabile a comunità prive di infrastrutture».

Quale effetto ha avuto l’endorsement al progetto nel 2023 da parte del Ministro per l’Ambiente e della Sicurezza energetica?

«È stato un grande segnale di fiducia e ha consolidato la nostra credibilità, attirando investitori e partner strategici. Inoltre, ha facilitato il dialogo con le istituzioni e ci ha permesso di accedere a ulteriori opportunità di finanziamento».

Dottoressa Pisani, quale strategia vincente avete adottato per convincere investitori e istituzioni a scommettere su Green Independence?

«Abbiamo puntato sui dati e sulle prospettive di mercato. Abbiamo dimostrato che la nostra tecnologia è ecologica, ma anche un’opportunità di business scalabile. Abbiamo stretto collaborazioni con aziende di rilievo come Snam e partecipato a programmi di accelerazione. Inoltre, i numerosi endorsement da parte di enti e aziende di primo piano ci hanno aiutato a dare credibilità al progetto».

Oltre agli aspetti tecnologici, come immaginate il contributo di Green Independence alla sensibilizzazione ambientale e alla formazione delle nuove generazioni?

«In questo momento, la priorità è l’industrializzazione della tecnologia, ma contiamo di avviare attività di divulgazione e formazione. L’obiettivo è stimolare un nuovo modello di produzione energetica e dimostrare che esiste un’alternativa sostenibile ed efficiente ai sistemi tradizionali. In futuro, vorremmo diventare un punto di riferimento nella formazione su temi di innovazione e sostenibilità».

Cosa cercherete nel prossimo round di finanziamento previsto per il 2025?

«Oltre al capitale, puntiamo a investitori che condividano la nostra visione a lungo termine, che siano in grado di apportare un network strategico e comprendano le sfide dello sviluppo di tecnologie hardware. Servono competenze specifiche, perché sviluppare un prodotto fisico è più complesso di creare un servizio digitale. È fondamentale avere al fianco investitori con esperienza e pronti a sostenerci nelle fasi critiche del processo industriale».

Le cifre della raccolta fondi e i partner coinvolti

Green Independence ha finora raccolto 2,5 milioni di euro, di cui 1,4 milioni da investitori privati come Scientifica Venture Capital e CDP Venture Capital, e 1,1 milioni attraverso bandi pubblici, tra cui Smart&Start di Invitalia (500mila euro) e TecnoNidi della Regione Puglia (350mila euro). L’importanza di questi finanziamenti va oltre la semplice disponibilità di capitale: testimonia la fiducia di realtà istituzionali e private in un progetto considerato strategico per la decarbonizzazione. L’obiettivo futuro è un nuovo round di 5 milioni di euro nel 2025, destinato a completare l’industrializzazione di Nal e a realizzare il primo impianto produttivo su larga scala.

L’endorsement istituzionale, l’appoggio del Ministro

L’11 aprile 2023, il Ministro dell’Ambiente Gilberto Pichetto Fratin ha definito la tecnologia di Green Independence «un esempio di impegno italiano per un futuro più pulito», arrivando a rilasciare un endorsement scritto per complimentarsi con i founder e sostenere attivamente il progetto. Questo riconoscimento rappresenta un passaggio chiave per una realtà in crescita, perché, come afferma Pisani, «ha consolidato la nostra reputazione agli occhi di partner e investitori, oltre a facilitarci nel dialogo con le istituzioni nazionali ed europee». Un conto è presentarsi sul mercato dicendo di avere una tecnologia innovativa, un altro è poter mostrare l’appoggio di un membro del governo, che certifica anche il valore strategico del progetto per l’interesse pubblico.

La dimensione internazionale e l’apertura ai mercati esteri

Sebbene Green Independence sia nata in Puglia, la sua ambizione è globale. L’idrogeno verde, infatti, è uno dei pilastri della transizione energetica a livello mondiale. La possibilità di produrlo in loco, senza dipendere dalle infrastrutture esistenti, rappresenta un vantaggio competitivo sia per i paesi con abbondanza di sole, sia per aree remote che non possono contare su una rete elettrica stabile. Monticelli commenta: «Abbiamo un potenziale enorme per l’export, soprattutto in regioni desertiche o insulari, dove la disponibilità di luce solare è alta, ma le infrastrutture di approvvigionamento energetico e idrico sono limitate». Con la crescita della domanda di soluzioni a zero emissioni, la tecnologia Nal potrebbe aprire nuove frontiere di mercato.

Nuove applicazioni e settori di interesse

Nal si presta a numerosi utilizzi, oltre alla semplice produzione di idrogeno per alimentare celle a combustibile. Uno dei settori più promettenti è l’agricoltura sostenibile. Gli impianti potrebbero fornire acqua purificata e, al tempo stesso, energia rinnovabile per alimentare serre o per produrre fertilizzanti a base di idrogeno. Un altro settore in rapida espansione è quello della mobilità marittima: i pannelli Nal, installati in zone costiere o su piattaforme offshore, potrebbero produrre idrogeno direttamente dal mare, riducendo la necessità di navi e traghetti di fare scalo nei porti per il rifornimento di combustibili fossili. Infine, nelle comunità remote o insulari, come piccole isole o regioni rurali prive di infrastrutture energetiche, Nal può garantire autonomia energetica e idrica, fornendo una risorsa preziosa per lo sviluppo economico locale.

Il futuro di Green Independence: roadmap e prossimi passi

La roadmap di Green Independence è chiara. Nel 2025, la startup mira ad avviare il primo impianto produttivo industriale, dopo aver ottenuto le certificazioni necessarie per il Solar-Water Purification Module (S-WPM) e raccolto i 5 milioni di euro nel nuovo round di finanziamento. Il successivo obiettivo è portare la tecnologia su scala commerciale entro il 2026-2027, lanciando sul mercato l’intero sistema Nal, capace di integrare purificazione dell’acqua e produzione di idrogeno verde in un unico modulo. Grazie anche alle collaborazioni con enti regionali, nazionali ed europei, Green Independence punta a posizionarsi come uno dei principali attori nel panorama delle soluzioni di energia sostenibile.

La risposta del mercato e l’interesse degli stakeholder

L’attenzione verso Green Independence e Nal non arriva solo da investitori e istituzioni. Diverse realtà industriali, come Snam, stanno monitorando il progetto con interesse, anche per possibili implementazioni su larga scala. In un contesto economico sempre più orientato alla sostenibilità, le imprese cercano soluzioni in grado di coniugare il rispetto dell’ambiente con la convenienza economica e la possibilità di differenziare il proprio business. La produzione di idrogeno verde in loco, eliminando le costose infrastrutture di trasporto, rappresenta un cambio di paradigma rispetto alla tradizionale filiera dell’idrogeno.

L’importanza della divulgazione e della cultura scientifica

Green Independence non vuole limitarsi a vendere una tecnologia, ma punta anche alla divulgazione scientifica e alla formazione delle nuove generazioni. «Attualmente», spiega Pisani, «stiamo concentrando le nostre energie sul lancio commerciale di Nal, ma abbiamo l’ambizione di diventare un punto di riferimento nella formazione su tematiche di sostenibilità. Vorremmo organizzare percorsi educativi dedicati a studenti, aziende e istituzioni, in modo da diffondere la consapevolezza di come l’innovazione tecnologica possa essere al servizio di un modello di sviluppo più rispettoso del pianeta». Questo impegno verso la divulgazione risponde a un’esigenza sempre più diffusa: le persone vogliono capire la complessità delle sfide ambientali e cercano soluzioni credibili e sostenibili per affrontarle.

Una storia di successo

La storia di Green Independence e Nal è una dimostrazione di come l’innovazione possa nascere da una tesi universitaria e crescere fino a diventare un progetto di portata internazionale. L’invenzione del pannello Nal, con il suo sistema integrato che produce idrogeno verde e purifica l’acqua, offre un’alternativa concreta ai modelli energetici tradizionali, ancora troppo legati alle fonti fossili. L’endorsement del Ministro, il sostegno di investitori privati e pubblici, l’interesse del mercato e le nuove prospettive di applicazione fanno pensare che questa tecnologia possa presto avere un impatto reale sulla transizione energetica.

Questa storia testimonia il potere delle idee, quando incontrano la determinazione, la competenza e il coraggio imprenditoriale. E nel racconto di Monticelli e Pisani emerge un sentimento di meraviglia e speranza, come se ogni raggio di sole, catturato dal pannello, fosse un passo in più verso un futuro in cui l’energia pulita è davvero alla portata di tutti. Sono tanti i capitoli ancora da scrivere: dalla prossima grande fase di industrializzazione agli sviluppi in agricoltura, dalla produzione offshore alle possibili collaborazioni con colossi dell’energia. Ma la rotta è tracciata, e porta a una nuova era dell’idrogeno verde, concepita e guidata da due talenti pugliesi che hanno saputo trarre ispirazione da una foglia e trasformarla in una rivoluzione per l’intero pianeta.