“Houston, abbiamo un problema”. È la la celebre frase pronunciata da Tom Hanks nel film Apollo 13, nel ruolo del comandante Jim Lovell. Ed è da lì che nasce l’idea dei gemelli digitali: copie virtuali di sistemi reali, come un edificio o una macchina, che permettono di simulare, testare e prevedere cosa succederà prima che si verifichi nel mondo reale.
Il film parla dell’omonima missione della NASA del 1970 che, dopo un’esplosione, non riuscì ad allunare. Come riuscì a riportare a casa l’equipaggio? Fu proprio grazie a simulazioni fatte a Terra prima di essere eseguite nello spazio. Oggi, quella stessa logica viene applicata a una sfida ancora più ambiziosa: comprendere e governare il sistema Terra. E non solo. I digital twins stanno entrando sempre più nella nostra vita quotidiana: dai trasporti all’edilizia, fino alla medicina, dove possono simulare organi o percorsi terapeutici.
I progetti UE che puntano a tutelare il clima
I gemelli digitali sono ormai strumenti centrali nelle politiche climatiche e nella tutela di ecosistemi fragili. L’Unione Europea, ad esempio, ha avviato progetti come Climarest, che comprende cinque gemelli digitali regionali dedicati al ripristino marino, e Destination Earth (DestinE), che punta a costruire una replica digitale della Terra entro il 2030. Nell’ambito di DestinE si stanno sviluppando due gemelli digitali:
- Extremes DT, dedicato agli eventi estremi come cicloni tropicali e precipitazioni forti sulle regioni montuose;
- Climate DT, dedicato all’adattamento ai cambiamenti climatici e che studierà l’evoluzione del clima dal 1990 al 2050.
Questi modelli fanno una cosa incredibile: prendono eventi estremi recenti e li “riscrivono” nel passato e nel futuro. Rispetto ai modelli classici, aggiornati a distanza di anni, vengono effettuate simulazioni globali ogni anno, molto più precise a livello locale e utili per capire impatti concreti su settori sensibili come energie rinnovabili, città e pianificazione urbana.
Dalle smart cities all’edilizia i gemelli digitali sono già realtà
Anche le città stanno diventando dei veri e propri laboratori a cielo aperto. Le smart cities, sempre più ricche di sensori e dati utili, permettono di creare gemelli digitali urbani che simulano traffico, consumi energetici e gestione delle emergenze in tempo reale. In Italia, città come Bologna, Genova, Parma e Milano stanno già sperimentando queste tecnologie. Anche al Sud c’è fermento: è il caso di MegaRide, spin-off dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, attivo nei digital twins avanzati.
Un modello 3D di un edificio per renderlo più efficiente
Nell’edilizia, strumenti come il Building Information Modeling (BIM) permettono di creare modelli tridimensionali degli edifici integrando dati strutturali ed energetici, così da simulare consumi ed emissioni già in fase di progettazione. Un passaggio cruciale, considerando che il settore edilizio è responsabile di circa un terzo delle emissioni di CO2 e che oltre l’85% degli edifici attuali sarà ancora in uso nel 2050.
Dalla cabina dell’Apollo 13 ai modelli climatici globali, il principio resta lo stesso: usare la simulazione per comprendere e prevedere sistemi complessi.