I bioaggregati preparano il terreno per una rivoluzione dei materiali da costruzione Potremmo essere sulla soglia di una rivoluzione nel settore dei materiali da costruzione grazie agli aggregati a base biologica. Paglia, argilla, grano, erba o altri materiali organici, quando vengono mischiati a leganti innovativi, possono offrire una minore energia incorporata e una migliore efficienza energetica – oltre a un maggiore comfort – rispetto ai tradizionali materiali da costruzione. © ISOBIO Il progetto ISOBIO si propone di sviluppare materiali da costruzione con il 50 % in meno di energia e carbonio incorporati e il 20 % in più di efficienza termica di isolamento rispetto ai tradizionali pannelli di isolamento a base di petrolio. Il progetto cerca di dimostrare una riduzione di almeno il 15 % dei costi totali e del 5 % dell’energia totale consumata durante la vita di un edificio. “Speriamo di sviluppare materiali competitivi in ogni senso,” dice il dott. Alan Taylor, coordinatore del progetto e Technology Fellow presso la TWI nel Regno Unito. “Vogliamo risolvere il “trilemma” di garantire la sicurezza dell’approvvigionamento dei materiali, produrre materiali che abbiano un vero vantaggio competitivo e ridurre le emissioni.” Ritorno al futuro per i materiali da costruzione ISOBIO ha cominciato identificando promettenti materiali organici che si potrebbero usare per l’isolamento. Molti di questi sono classificati come rifiuti o prodotti secondari di processi quali la produzione di alimenti. Bio-materiali finemente tagliati come canapa e paglia vengono trattati con resine igrotermiche e gel a nano-particelle che li rendono solidi, traspiranti, resistenti all’umidità e ignifughi. I bioaggregati normalmente sono il risultato dell’unione di materiali organici e inorganici; il materiale organico può avere naturali proprietà di isolamento, per esempio, mentre il materiale inorganico può rendere più solido il bioaggregato che ne deriva. Mescolare materiali organici con materiali inorganici però non è sempre facile. La canapa, per esempio, viene mescolata con la malta di calce ma i due materiali hanno un grado di incompatibilità chimica che potrebbe risultare in una riduzione della forza del materiale così composto. Per superare questa difficoltà, i ricercatori di ISOBIO stanno usando la nano-tecnologia in modo da aumentare la forza di interfaccia tra i due materiali, dando al materiale composito che ne risulta migliori proprietà meccaniche e strutturali. Non solo una migliore trappola per topi: migliorare il comfort I nuovi materiali non solo migliorano le prestazioni dei materiali tradizionali, offrono anche nuove funzioni. Il canapulo, la parte centrale dello stelo della canapa, per esempio, ha una struttura porosa che attenua l’umidità e la mantiene a un livello più costante. “Da una prospettiva fisiologica, la maggior parte delle persone preferiscono i cambiamenti graduali,” spiega il dott. Taylor. “I materiali più tradizionali però contribuiscono a grandi fluttuazioni di temperatura e umidità durante il giorno e producono zone fredde e calde in un edificio.” Secondo il dott. Taylor, la situazione è stata esasperata da nuovi standard e tecniche edilizie progettati per ridurre il consumo di energia. “Ci stiamo muovendo verso edifici sigillati quasi ermeticamente, ma l’eliminazione di aperture e spifferi ha avuto come risultato ambienti difficili in cui le persone possono sentirsi a disagio,” dice. Trovare il giusto equilibrio Anche se i nuovi materiali compositi assicurano maggior comfort, devono essere al meno tanto solidi quanto i materiali tradizionali. Per rendere i bioaggregati a base di canapa impermeabili, per esempio, i ricercatori di ISOBIO stanno usando trattamenti idrofobici. Il risultato è che il vapore acqueo può viaggiare dentro e fuori il materiale ma l’acqua allo stato liquido non può penetrarlo. “Stiamo lavorando molto per trovare il delicato equilibrio tra applicare il giusto livello di rivestimento sul canapulo e mantenere alcune delle sue caratteristiche come la porosità,” dice il dott. Taylor. Entrare a far parte delle soluzioni tradizionali Per rimpiazzare i tradizionali materiali da costruzione, i ricercatori di ISOBIO riconoscono di aver bisogno di offrire prodotti che siano attuabili sia dal punto di vista tecnico che commerciale. “Una delle questioni fondamentali è: come facciamo ad adattare i materiali ai processi di produzione esistenti per i materiali tradizionali?” dice il dott. Taylor. Per trovare la risposta, ISOBIO produrrà materiali e condurrà test su una serie di prototipi dimostrativi su scala industriale. ISOBIO si assicura inoltre che i suoi prodotti siano paragonabili a quelli tradizionali quantificando l’efficienza energetica di questi ultimi. Nell’ambito della sua analisi del ciclo vitale, il progetto sta analizzando oltre 100 materiali esistenti. Nonostante questo impegno, le difficoltà principali rimangono la percezione e la mancanza di sensibilizzazione. “Il responsabile degli acquisti potrebbe non tener conto dei costi operativi, ignorando le prestazioni termiche di un edificio o l’energia usata per costruirlo,” dice il dott. Taylor. “Dobbiamo allontanarci dal concetto del ‘più economico’ per considerare il costo di tutto il ciclo vitale dell’edificio.” Inoltre, i costruttori devono essere maggiormente informati sui nuovi materiali, aggiunge. Individuare un mercato Nonostante le difficoltà, il mercato per i materiali compositi di ISOBIO è promettente. Dal punto di vista logistico, l’uso di materiali organici locali aiuta a ridurre i costi di trasporto, mentre l’uso di scarti o sotto prodotti aiuta a controllare il costo del prodotto finale. Dal punto di vista della domanda, il dott. Taylor crede che le tendenze demografiche stiano portando a una scarsità di alloggi, specialmente a un prezzo accessibile. Per aumentare la disponibilità di nuovi alloggi economici saranno necessari nuovi metodi di costruzione e un nuovo tipo di progettazione che permetta una costruzione più rapida, afferma. Paesi Regno Unito
