Alla 27ª edizione Laboratorio degli Inventori del Centro di Chimica con sede a Bensheim an der Bergstraße, Justus Schneider, 17enne studente della Steinmühlenschule, è stato uno dei 16 studenti di grande talento che per una settimana si sono occupati del tema “Mobilità elettrica – Celle a combustibile” presso l’Università RheinMain. Di fronte a un vasto pubblico, tra cui personalità di spicco del mondo dell’economia, dell’università e dei ministeri, lui e il gruppo hanno presentato, a conclusione dell’evento, idee di ricerca e possibili soluzioni.

Tra quasi 200 candidati eccellenti provenienti da tutta l’Assia, Justus è stato uno dei 16 partecipanti selezionati. Lui e Luca Weigel della Lahntalschule di Biedenkopf erano gli unici rappresentanti dell’intero distretto. Nel laboratorio degli inventori della Facoltà di Ingegneria dell’Università Rhein-Main a Rüsselsheim, i giovani inventori hanno ricevuto il loro compito. Il compito consisteva nel costruire sul posto un piccolo veicolo alimentato da celle a combustibile. Ma non solo: sul veicolo dovevano poter funzionare contemporaneamente anche altri dispositivi, tra cui una lampada.

Le celle a combustibile e il condensatore facevano parte dei componenti messi a disposizione. Ma l’aiuto si è limitato a questo. Il team di Justus Schneider ha costruito una carrozzeria con legno e cartone. Le ruote sono state realizzate con l’aiuto di una stampante 3D. I giovani ricercatori hanno usato il condensatore come accumulatore di energia. In questo modo la lampada continuava a brillare anche quando l’auto non andava più.

 

Ispirato dal tema della mobilità elettrica e delle celle a combustibile

La produzione di idrogeno si è rivelata una vera prova di pazienza. Dato che le celle a combustibile avevano due attacchi per l’idrogeno, questo era l’obiettivo dichiarato. In laboratorio, i talentuosi giovani scienziati hanno scomposto l’acqua tramite elettrolisi. L’impresa di immagazzinare l’idrogeno nei palloncini ha però richiesto quella costanza di cui la ricerca ha bisogno. «Non mollare» era il motto anche per Justus Schneider, quando il palloncino è scoppiato più volte. Alla fine ci sono volute cinque ore per rendere tutto a tenuta d’aria.

Il successo ottenuto in questo progetto ha ispirato Justus Schneider. Anche se già prima del progetto aveva in mente di dedicarsi alla ricerca nel campo della matematica o della fisica, ora invece potrebbe immaginarsi di collaborare allo sviluppo di veicoli alimentati a celle a combustibile. Anche se questi veicoli esistono già, dice Justus Schneider, sono comunque relativamente costosi da acquistare. L’idea di Justus Schneider è che le stazioni di rifornimento possano produrre l’idrogeno da sole o farselo fornire dall’industria. Secondo lui, sarebbe facile apportare qualche cambiamento in questo ambito.

A partecipare al concorso, che in passato richiedeva anche abilità pratiche, Justus è stato incoraggiato dalla sua insegnante della Steinmühle e coordinatrice MINT, la dott.ssa Jutta Töhl-Borsdorf. Insieme al suo insegnante di fisica, il dott. Rainer Nietzke, e a tutta la scuola, è felice che la “tradizione” della partecipazione della Steinmühle a questo evento di alto livello sia potuta continuare anche quest’anno.

Se il lavoro svolto nel laboratorio degli inventori ha davvero dato a Justus uno stimolo per il suo percorso professionale, tanto meglio. Chissà: magari un giorno sarà proprio un team guidato da Justus Schneider a fare la svolta nello sviluppo dei veicoli alimentati a celle a combustibile.

Su 15 studenti, 13 si sono qualificati per le rispettive gare regionali
Nel concorso “Schüler experimentieren”, gli studenti della Steinmühle hanno approfondito interessanti questioni quotidiane relative all’alimentazione e alla natura. Con questo titolo, che fa parte della categoria «Jugend Forscht» dedicata alle scuole elementari e medie (fino a 14 anni), i più giovani della Steinmühlenschule hanno fatto incetta di premi: sono riusciti a imporsi su concorrenti per lo più più grandi di loro. Hanno conquistato cinque primi posti e un secondo posto. Il programma di sostegno precoce con il cosiddetto «laboratorio GuFi», dove si svolgono attività sia di base che avanzate, ha quindi dato prova della sua efficacia in modo impressionante.

Il fosfato negli alimenti – Come il cibo gustoso può diventare pericoloso
Con questo titolo, gli studenti Mats Böhmer, Marvin Preis e Joel Rucker hanno partecipato al concorso di chimica insieme alla loro tutor, la dott.ssa Jutta Töhl-Borsdorf.

Livelli troppo alti di fosfati nel sangue possono causare malattie cardiovascolari e osteoporosi. Il gruppo di studenti ha messo a punto dei test per analizzare il contenuto di fosfati in vari alimenti, come il döner, la salsiccia arrosto e la Coca-Cola. Hanno così scoperto che il kebab, spesso oggetto di critiche, apporta molto meno fosfato rispetto a una cola. Il progetto ha vinto il primo premio e potrà partecipare al concorso regionale ad aprile.

La Coca-Cola Light fa ingrassare? – Test della glicemia
Nell’ambito del dipartimento di biologia, le studentesse Rebecca Zenker e Hanna Schmidt-Dege hanno analizzato i livelli di glicemia dopo il consumo di vari dolcificanti, cola, cola light e patate.

Dai risultati ottenuti hanno dedotto che è meglio non assumere dolcificanti artificiali insieme allo zucchero e che le patate non fanno aumentare così tanto la glicemia se le lasci raffreddare prima di mangiarle. Il progetto del dipartimento di Biologia, sotto la supervisione della dott.ssa Jutta Töhl-Borsdorf, si è aggiudicato il 2° posto.

Come e in quanto tempo si deteriora davvero il latte?
Alla ricerca di una risposta a questa domanda, gli studenti Joshua Wieder, Morten Köhler e Benjamin Schul hanno svolto un progetto nel dipartimento di chimica. Il team ha studiato come diversi tipi di latte si deteriorano in presenza di vari fattori. A tal fine hanno costruito un apparato per il controllo della temperatura, hanno determinato i tempi di flocculazione e hanno effettuato tamponi batterici. Hanno scoperto, tra le altre cose, che l’aggiunta di zucchero accelera il deterioramento, mentre è possibile prolungare la conservabilità anche a temperatura ambiente aggiungendo lo xilitolo (un alcool di zucchero) e facendo entrare aria. La giuria ha assegnato al progetto, seguito dalla dott.ssa Jutta Töhl-Borsdorf, il primo posto tra i lavori della stessa fascia d’età. Il team parteciperà ora al concorso regionale.

Crema solare per alberi
Anche in questa occasione, nell’ambito della materia di chimica, gli alunni di quinta elementare Mats Egbring e Leonard Berger hanno partecipato al concorso sotto la guida del loro insegnante, il dott. Dietmar von der Ahe. Poiché il suo compagno di squadra non ha potuto partecipare il giorno del concorso, è stato Leonard Berger a presentare i risultati. I due studenti hanno isolato i pigmenti fogliari da diverse foglie autunnali colorate e li hanno rappresentati in un cromatogramma. Hanno utilizzato i pigmenti fogliari in soluzione – verde, rosso, giallo e giallo-marrone – come “protezione solare” contro i raggi UV, che simulano la luce del sole, sui batteri presenti nelle piastre di agar. Senza filtri colorati, la crescita dei batteri viene inibita. L’efficacia protettiva dei filtri a base di pigmenti varia dal 30 all’80%. Il filtro rosso mostra l’effetto protettivo più forte contro i raggi UV. Leonard Berger ha ricevuto per la sua presentazione un premio speciale interdisciplinare (equivalente a un primo premio) ed è stato ammesso alla fase iniziale del concorso regionale «Schüler experimentieren».

Erbe, tè e simili contro i batteri
Nei loro esperimenti di biologia, le studentesse Teresa Dinges, Neyla Fritz e Sophia Rogosch (tutte della classe 5), sotto la guida del loro insegnante, il dott. Dietmar von der Ahe, hanno studiato l’effetto di diverse varietà di tè, infusi di erbe e bevande alimentari sulla crescita dei batteri. Le diverse soluzioni sono state mescolate all’agar liquido, versate in piastre di Petri e poi vi sono stati spalmati sopra dei batteri presenti nella bocca. Contando le colonie batteriche, è stato possibile verificare l’effetto inibitorio delle soluzioni a base di erbe, tè e alimenti sulla crescita batterica. Il tè alla menta piperita e quello allo zenzero inibiscono maggiormente la crescita dei batteri. L’argomento è stato presentato da Neyla Fritz e Sophia Rogosch (Teresa Dinges non ha potuto partecipare perché impegnata nelle Olimpiadi di matematica). Il progetto si è aggiudicato il primo posto e si unisce così ai lavori ammessi al concorso regionale.

I giovani ricercatori (del progetto “Schüler experimentieren”) di Kassel con i loro tutor:
da sinistra a destra: Mats Böhmer, Joel Rucker, Morten Köhler, Joshua Wieder, Leonard Berger, Marvin Preis, Benjamin Schul, Neyla Fritz, il dott. Dietmar von der Ahe, Rebecca Zenker, Hanna
Schmidt-Dege, la dott.ssa Jutta Töhl-Borsdorf, Sophia Rogosch. Non compaiono nella foto i partecipanti Teresa Dinges e Mats Egbring.