Cemento innovativo per aiutare le città a rimanere al fresco
Per contrastare alcuni dei peggiori effetti esercitati dal riscaldamento globale, sono stati proposti in qualità di mezzo valido i materiali per il raffreddamento radiativo diurno, che sono in grado di irradiare in maniera efficiente il calore nello spazio raffreddando in modo efficace una superficie, anche nel caso in cui sia direttamente esposta alla luce del sole. «L’unico materiale dotato delle dimensioni necessarie a generare un impatto significativo è il calcestruzzo», afferma Jorge Dolado, coordinatore del progetto MIRACLE(si apre in una nuova finestra) e ricercatore presso il Consiglio nazionale delle ricerche(si apre in una nuova finestra) (CSIC) in Spagna. «L’obiettivo del progetto MIRACLE era quindi quello di esplorare la possibilità di realizzare calcestruzzi per il raffreddamento radiativo diurno, materiali che dispongono del potenziale di offrire un’opzione scalabile per diminuire alcuni degli impatti esercitati dal riscaldamento globale.»
Materiali per il raffreddamento radiativo a base di cemento
Il team di MIRACLE si è proposto di dimostrare e valutare la fattibilità dello sviluppo di materiali per il raffreddamento radiativo diurno a base di calcestruzzo, intendendo inoltre valutarne l’impatto ambientale associato. «Prima di dedicarmi alla scienza del cemento e del calcestruzzo mi sono occupato di fotonica collaborando con Miguel Beruete, docente presso l’UPNA(si apre in una nuova finestra) in Spagna», spiega Dolado. «Ci siamo persi di vista fino a quando Miguel ha tenuto una conferenza in un istituto situato in prossimità del mio, dopo la quale abbiamo deciso di approfondire congiuntamente le modalità con cui è possibile fondere la fotonica e la scienza e la tecnologia del cemento; questo è stato il seme che ha fatto nascere il progetto MIRACLE.» Per raggiungere i loro obiettivi è stato riunito un consorzio multidisciplinare a cui hanno preso parte svariati soggetti provenienti da diverse entità, tra cui esperti di ingegneria del cemento e del calcestruzzo dalla TU Darmstadt(si apre in una nuova finestra), ingegneri edili da TECNALIA(si apre in una nuova finestra), esperti di micropatterning 3D da Microlight3D(si apre in una nuova finestra), valutatori ambientali dalla KU Leuven(si apre in una nuova finestra) ed esperti di tecnologia delle celle solari da PoliTO(si apre in una nuova finestra). «Per conseguire la prova di concetto abbiamo combinato simulazioni ed esperimenti in laboratorio», osserva Dolado. «Quindi, abbiamo testato i nostri calcestruzzi all’aperto in scenari più realistici.» Tra questi figura il tetto dell’istituto di Dolado, un ranch nel deserto spagnolo di Tabernas (dove tra l’altro sono stati girati molti film “spaghetti western”) e Kubik, un edificio dimostrativo appartenente a TECNALIA.
Risparmiare elettricità ed energia di raffreddamento
Il team del progetto ha dimostrato la fattibilità dei calcestruzzi che non si riscaldano quando vengono esposti alla radiazione solare. Anche in condizioni molto intense, come nel deserto di Tabernas, le temperature si sono mantenute 2 °C al di sotto della temperatura ambiente durante le ore centrali della giornata (da 30 °C a 32 °C); secondo quanto osservato da Dolado, la temperatura del calcestruzzo normale avrebbe superato i 65 °C. «Per quanto concerne gli edifici, ciò potrebbe comportare un grande risparmio di energia di raffreddamento», aggiunge Dolado. «In alcune circostanze, si potrebbe eliminare l’impiego dell’aria condizionata.» Secondo le stime fornite dal progetto, le città colpite da un’ondata di calore potrebbero ridurre la propria temperatura all’incirca di 10 °C di giorno e di 5 °C di notte semplicemente sostituendo i tetti attualmente impiegati con tetti in calcestruzzo fotonico. Inoltre, i marciapiedi potrebbero costituire un ulteriore obiettivo valido.
Mitigare gli effetti del riscaldamento globale
In termini di scalabilità, Dolado osserva che i calcestruzzi fotonici introdotti da MIRACLE possono essere prodotti a partire dai materiali attualmente utilizzati dall’industria del cemento e del calcestruzzo. Sono già stati rilasciati due brevetti e un terzo è in arrivo; inoltre, è stata lanciata un’impresa spin-off, chiamata PhotoKrete SL, che utilizzerà le tecnologie brevettate. «La sfida è ora quella di collaborare con le parti interessate che possono aiutarci ad ampliare la portata della tecnologia e a commercializzare i prodotti», afferma Dolado. «Alcuni grandi operatori hanno già mostrato interesse per la tecnologia.» L’obiettivo principale, aggiunge Dolado, è tradurre in realtà l’utilizzo di questi calcestruzzi fotonici nelle città. «Ci auguriamo, incrociando le dita, che in tal modo potremo contribuire significativamente a mitigare gli effetti del riscaldamento globale.»
Parole chiave
MIRACLE, calcestruzzo, fotonico, urbano, cambiamenti climatici, riscaldamento globale
