Lavoratore della rete con sete di ottimizzazione

Gabriela Hug è una persona piccola e minuta con uno sguardo luminoso e attento. Quando parla, di tanto in tanto cade in inglese - probabilmente una reliquia del periodo che ha trascorso con il marito in Canada e negli Stati Uniti dopo aver conseguito la tesi di dottorato. E sono in molti a volerla sentire parlare in questo momento: Conferenze, conferenze, contatti con l'industria: Hug è sommersa di richieste. Ciò è dovuto al suo ambito specialistico: l'ottimizzazione delle reti energetiche. Presso l'Istituto per la trasmissione dell'energia elettrica e la tecnologia ad alta tensione (EEH) dell'ETH di Zurigo, sviluppa metodi computazionali per gestire le moderne reti elettriche in modo sicuro e affidabile. Grazie alle sue ricerche, il World Economic Forum (WEF) l'ha recentemente nominata membro dei Young Scientists, un gruppo di giovani ricercatori che si spingono creativamente oltre i confini del proprio campo.

È appena intervenuta a un incontro di giovani scienziati organizzato dal WEF a Tianjin, in Cina (cfr. Articolo dell'ETH Global). Nella sua ricerca, Hug esplora la questione di come le energie rinnovabili possano essere integrate nell'infrastruttura elettrica esistente per consentire un allontanamento dal nucleare e dai combustibili fossili. Un tema importante su cui ha molto da dire. "L'interesse è per la mia specializzazione, non per me personalmente", sorride con modestia.

Rendere più intelligente la rete elettrica

Il suo ufficio nella Physikstrasse, sopra l'edificio principale dell'ETH, è semplice e ordinato: qui non troverete componenti elettronici, cavi o diagrammi di circuiti complicati. Hug lavora con i computer, sviluppa software di controllo e programma algoritmi. Questi sono destinati a risolvere i problemi di ottimizzazione della rete elettrica che sorgono in seguito alla svolta energetica.

Hug spiega: "Le reti energetiche attuali e la loro regolazione sono state concepite per l'alimentazione tradizionale e sono quindi troppo rigide - essenzialmente, l'elettricità scorre da A a B, cioè dalle centrali elettriche al consumatore". In futuro, saranno soprattutto il solare e l'eolico a fornire energia, il che significa che l'elettricità sarà prodotta in modo decentralizzato e con fluttuazioni. Ci saranno vari tipi di sistemi di stoccaggio dell'energia e le case monofamiliari saranno persino in grado di produrre la propria elettricità. "Per coordinare tutti questi elementi in tempo reale, abbiamo bisogno di sistemi di controllo sofisticati che bilancino la generazione e il consumo nella rete", spiega Hug. Hug cita come esempio i veicoli elettrici: se tutte queste batterie in movimento si riforniscono contemporaneamente, mettono a dura prova la rete. In futuro, comunicheranno con la rete energetica e decideranno dinamicamente quando caricare o rilasciare elettricità. In questo modo, i veicoli elettrici potranno agire come un buffer distribuito e supportare la rete quando necessario.

Un cane robot imposta la rotta

Hug ha 37 anni ed è cresciuta in Argovia e a Soletta. Già alla scuola di maturità liceale era chiaro che avrebbe voluto studiare matematica. Il fatto che le cose siano andate diversamente, tuttavia, è merito del suo insegnante di fisica, che l'ha inviata a una settimana di studio di prova per le scienze ingegneristiche prima della maturità. Hug ha costruito un cane robot in movimento con gli occhi lampeggianti: un'esperienza fondamentale, come sottolinea ridendo: "Da quel momento in poi mi sono interessata all'elettrotecnica. Mi piaceva molto l'applicazione pratica e l'armeggiare".

L'interesse si è trasformato in passione: Hug ha iniziato a studiare elettrotecnica all'ETH di Zurigo. Dopo gli studi universitari, ha seguito le lezioni del professore Göran Andersson presso il Power Systems Lab dell'EEH ed è rimasta affascinata dal suo insegnamento e dalla materia. "L'elettricità è assolutamente centrale per la nostra società, nulla funziona senza di essa. Questo mi ha affascinato moltissimo", afferma entusiasta. Non sorprende quindi che in seguito abbia conseguito il dottorato con Andersson.

Sette anni in Nord America

Nel 2008, Hug e suo marito si sono trasferiti a Toronto, dove lei ha lavorato per un anno come ingegnere delle reti energetiche per una società energetica canadese. Poi ha accettato un posto di professoressa assistente alla Carnegie Mellon University di Pittsburgh, in Pennsylvania. È rimasta per sei anni, durante i quali non solo ha gettato le basi per la sua carriera accademica, ma ha anche avuto tre figli. "È stato un periodo molto piacevole ma anche intenso: ho tenuto molte lezioni dormendo pochissimo", ricorda.

Ritorno alle origini

Anche se lasciata a se stessa, la giovane famiglia avrebbe potuto rimanere a Pittsburgh più a lungo, perché gli piacevano il lavoro e lo stile di vita. Ma il desiderio di vedere i bambini crescere con i nonni è cresciuto costantemente. Quando Hug ha saputo dell'imminente pensionamento di Andersson, non ha esitato a candidarsi per il posto vacante. "È stata un'opportunità unica nella vita!".

Ha funzionato: da un anno Hug è professoressa straordinaria presso lo stesso istituto che ha lasciato otto anni fa. A luglio succederà al suo supervisore di dottorato. "Andersson è un luminare nel campo dei sistemi energetici: mi sento onorata di continuare la sua cattedra. Allo stesso tempo, è come tornare a casa. L'ETH è sinonimo di ricerca di alta qualità: sono orgogliosa di farne parte", ha dichiarato.

Reti per le reti

Il lavoro di Hug sulla progettazione e sul funzionamento delle future reti elettriche ha suscitato grande attenzione negli ambienti specializzati. Un esempio sono i nuovi approcci all'ottimizzazione distribuita che ha applicato ai partecipanti alle reti energetiche. Ma non è solo il modo in cui gli elementi della rete elettrica comunicano tra loro a essere centrale, lo stesso vale anche per le persone. Negli Stati Uniti ha imparato a conoscere la cultura della collaborazione scientifica: il networking è facile. "Scambiare idee con persone di diverse discipline per trovare nuove idee: voglio continuare questa cultura all'ETH", dice Hug. Per lei, questo include anche la supervisione di dottorandi insieme ad altri professori.

"Non senza mio marito"

Una cattedra con un carico di lavoro a tempo pieno, frequenti viaggi, una famiglia di cinque persone: come fa, signora Hug? Ride: "Mio marito è un marito e un padre di famiglia. È sicuramente ben organizzata e disciplinata nel suo lavoro e i fine settimana sono rigorosamente dedicati alla famiglia. "Ma niente di tutto questo sarebbe possibile senza mio marito. Gli sono infinitamente grata per questo".