Raffreddare le città senza energia: arrivano i cubi di ceramica

Per raffreddare le città senza energia un team di studiosi ha creato dei cubi di ceramica in 3D in grado di far scendere la temperatura di quasi 7 gradi. Ecco come sono progettati questi mattoni digitali, e come si possono integrare nell’architettura urbana per combattere la crisi climatica.

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Riuscire ad abbassare le temperature in città senza ricorrere all’uso di energia è una delle sfide principali dell’architettura moderna. Un esempio di questo tipo arriva dai laboratori dell’Università Tecnologica di Graz, dove un team di studiosi ha creato un materiale poroso in grado di abbassare la temperatura quasi di 7 gradi.

Grazie a questi mattoni digitali e stampati in 3D, sono riusciti ad offrire una risposta sostenibile ad una delle sfide più pressanti del cambiamento climatico: le isole di calore.

Raffreddare le città senza energia

Milena Stavric è un’architetta che, a capo dei ricercatori dell’Università Tecnologica di Graz, ha ideato dei mattoni capaci di raffreddare l’aria circostante, sfruttando il raffreddamento evaporativo (lo stesso principio che rende l’acqua più fresca nelle anfore di terracotta): quando l’acqua evapora sottrae energia termica all’ambiente circostante. Codificando questo principio millenario con gli strumenti del XXI secolo, il team di scienziati ha realizzato dei cubi di ceramica altamente porosa e li ha stampati in 3D.

Questi mattoni riescono ad immagazzinare acqua per poi rilasciarla lentamente nell’aria, raffreddando l’ambiente senza energia. I test hanno dimostrato che un singolo blocco può abbassare la temperatura di quasi 7 gradi nelle sue immediate vicinanze, e che l’effetto è chiaramente percepibile in tutta la stanza. A fare la differenza è l’architettura interna del cubo: compatti fuori, labirintici dentro, sono fatti di strutture a superficie minima che, in un volume molto ridotto generano una superficie interna enorme. La stampa 3D è fondamentale nella loro realizzazione, in quanto le geometrie sono talmente complesse da non essere replicabili a mano. L’ultimo step è la cottura, che preserva la porosità del materiale e permette all’acqua di essere assorbita per capillarità e distribuita in modo uniforme su tutta la struttura interna.

Nuove tecnologie e antichi saperi

L’Istituto ha adottato un approccio bio-based, e ha aggiunto alla classica miscela di argilla due elementi nuovi:

• il micelio fungino,
• trucioli di legno.

Questi, bruciando, lasciano una rete di micro e macro-pori, che costituiscono i corridoi dove poi scorrerà l’acqua. Questa soluzione rende la ceramica ancora più porosa ed efficiente, trasformandola in una spugna smart che dialoga con l’ambiente e dove l’acqua sale da sola per capillarità, si distribuisce e poi evapora autonomamente. A rendere particolarmente virtuosa questa ricerca è anche l’utilizzo del limo del lago di Neusiedl (Austria orientale): i sedimenti, che fino ad oggi venivano smaltiti come rifiuto, e che richiedevano drenaggi periodici per evitare l’insabbiamento del lago, fungono da base per i mattoni digitali.

La tecnologia creata a Granz rappresenta un cambio di paradigma rispetto ai sistemi di aria condizionata che innescano un circolo vizioso di emissioni in molte città europee, e fornisce un impatto sulla sostenibilità a dir poco enorme. Da un lato abbatte il consumo energetico per il raffrescamento, e dall’altro elimina il problema dello smaltimento di materiali di scarto, trasformandoli in risorsa. La stessa Milena Stavric dichiara che:

Il nostro obiettivo è fornire refrigerio dove le persone soffrono maggiormente il caldo, ad esempio nelle città dove il raffreddamento naturale tramite gli alberi è a volte quasi impossibile. Per questo, ci affidiamo ai principi del raffreddamento naturale anzichè alle tecnologie di condizionamento dell’aria ad alto consumo energetico. Le pareti in ceramica sono adatte a edifici residenziali, uffici, scuole, piazze e sale d’attesa.

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