Oggetto del Progetto BASALTO, Nuovi materiali BAsati Su Alginati per la rimozione del particolaTO aerodisperso, si chiama SUNSPACE ed è un materiale innovativo, ecologico, riciclabile ed anche economico.

Realizzato in collaborazione tra l’Università degli Studi di Brescia, di Trieste e di Bologna, è stato finanziato da INSTM, ovvero il Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza che riunisce 49 atenei, e Regione Lombardia, ed ha già ricevuto più d’un riconoscimento. L’ultimo (non certo per importanza) l’Energy Globe Award 2021 dove seppur non come vincitore è andato a collocarsi tra i finalisti per la categoria Air.

SUNSPACE deve la sua scoperta all’Horizon Prize – Materials for Clean Air cui il Progetto BASALTO ha cercato di dare risposta. Coordinatrice del team di ricerca è la Professoressa Elza Bontempi del Laboratorio di Chimica per le Tecnologie dell’Università di Brescia, ricercatrice su eco-materiali derivanti da rifiuti. Insieme a lei, il Professor Tiziano Montini dell’Università degli Studi di Trieste e il Professor Ivano Vassura dell’Università degli Studi di Bologna.

Abbiamo preso ad esempio la capacità delle foglie di assorbire il particolato atmosferico, quindi abbiamo sperimentato diverse tipologie di paste, ovvero di materiali che consentono di ottenere impasti morbidi, non tossici, sostenibili e modellabili ottenuti mescolando con acqua gli alginati di sodio (derivati dalle alghe) e altri materiali comuni a basso costo

spiega la Coordinatrice del team di ricerca. L’idea era dunque quella di andare a definire composizione e struttura di un eco-materiale in grado di assorbire e quindi ridurre le polveri sottili, particelle inquinanti tanto sottili e di dimensioni così ridotte da rimanere nell’atmosfera (e finire dunque nei nostri polmoni) sino all’arrivo di una pioggia.

A Brescia si è deciso di procedere testando l’utilizzo delle ceneri pesanti, scarto del processo di termovalorizzazione, in ottica di economia circolare. Per rendere poi porosa la superficie del materiale si è deciso di andare ad aggiungere il bicarbonato di sodio, tanto elementare quanto economico, in grado di andare a formare delle “bolle” di varie dimensioni sul materiale composito.

E proprio grazie a queste bolle, le prime sperimentazioni hanno dimostrato che il materiale poroso è in grado di assorbire 24g/mq di particolato fine: un successo notevole se si pensa che è addirittura maggiore di quello ottenuto dalle foglie!

Ma non è ancora finita: mentre grazie all’interessamento della London School of Architecture si sta cercando di dare al materiale differenti colorazioni mediante l’introduzione di additivi naturali, è attualmente in fase di studio la possibilità di rendere SUNSPACE meccanicamente più resistente grazie alla collaborazione con ITALCEMENTI.

Per il momento modellarlo non è semplice, proprio perché ha caratteristiche diverse da quelle di un materiale classico e la sua porosità, frutto dell’utilizzo del bicarbonato di sodio, non ha una struttura sempre ripetibile, che dipende anche da quanta acqua viene utilizzata.

Elza Bontempi, Università degli Studi di Brescia

Un materiale dai promettenti utilizzi in architettura e bio-edilizia, soprattutto considerando che si presenta simile ad un intonaco che può essere poi ripulito e, quindi, rigenerato una volta lavato (con la pioggia).

Non tutto rose e fiori però. Purtroppo, seppur da un lato SUNSPACE vanta il riconoscimento di materiale derivante da economia circolare e quindi di materiale prodotto mediante il riutilizzo degli scarti industriali, dall’altro lato è da evidenziare come ancora manca una normazione per l’utilizzo di tali materiali considerati rifiuti. Un vuoto normativo che ci si auspica venga presto colmato, anche per la rilevanza del tema all’interno del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza.

Per approfondire:
Zanoletti, A., Bilo, F., Borgese, L., Depero, E. L., Fahimi, A., Ponti, J., Valsesia, A., La Spina, R., Montini, T., Bontempi, E. (2018) SUNSPACE, A Porous Material to Reduce Air Particulate Matter (PM), Frontiers in Chemistry, Vol. 6, pp.534, https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00534

L'articolo Grazie a Regione Lombardia e INSTM nasce SUNSPACE proviene da Osservatorio C Quadra.

Abbiamo in precedenza parlato dell’interessante progetto realizzato dal Gruppo Limonta per ripulire le acque del Lago di Como e produrre tessili di elevata qualità.

Il tema delle microplastiche diviene sempre più prioritario: l’elevato consumo di plastica implica un’enorme produzione di rifiuti che sempre più impattano gli ambienti marini minacciando la biodiversità e la sopravvivenza di molte specie ittiche. Si tratta di micro particelle, difficili da recuperare in ottica di circolarità a causa non solo delle loro dimensioni ma anche della presenza al loro interno di sostanze differenti quali polimeri diversi o comunque polimeri “inquinati” dal sale o altre sostanze marine.

Con l’obiettivo di muovere decisi passi verso la soluzione di queste problematiche, Marco Caniato, ricercatore della Facoltà di Scienze e Tecnologie dell’Università di Bolzano, ha ideato, sviluppato e brevettato un nuovo biopolimero completamente eco-compatibile, in collaborazione con l’Università di Trieste.

Abbiamo dimostrato che un approccio sostenibile, più pulito ed ecologico, può essere usato per riciclare i rifiuti marini e per costruire un materiale ecologicamente ed economicamente conveniente

Queste le parole dell’inventore nell’evidenziare le principali peculiarità del prodotto: a base di materie plastiche derivanti dai più comuni rifiuti domestici quali il polietilene, le bottiglie di tereftalato, il polistirolo espanso e schiumato, è stato miscelato con l’estratto di un’alga e il carbonato di calcio. L’alga, o meglio l’alga rossa agar agar, è stata selezionata in quanto ricca di un polisaccaride utilizzabile come gelificante naturale.

I campioni derivanti dalla miscelazione, dopo una prima fase di gelificazione vengono congelati a -20° per 12 ore. Infine, viene avviato un processo di liofilizzazione per la totale rimozione dell’acqua. Ma niente viene sprecato! Nel perseguimento del più elevato livello di eco-compatibilità il processo prevede il totale riciclo dell’acqua raccolta.

Un processo sostenibile per la creazione di un prodotto sostenibile è quindi l’oggetto dell’invenzione di Marco Caniato. Il risultato è un biopolimero molto poroso utilizzabile nell’edilizia, degno sostituto della lana di roccia o del poliuretano espanso.

I primi test sulle caratterizzazioni del prodotto, hanno inoltre evidenziato soddisfacenti esiti sia in termini di isolamento termico che di isolamento acustico.

Per approfondire:

Caniato, L. Cozzarini, C. Schmid, A. Gasparella (2021) Acoustic and thermal characterization of a novel sustainable material incorporating recycled microplastic waste, Sustainable Materials and Technologies, Vol 28, https://doi.org/10.1016/j.susmat.2021.e00274

L'articolo Micro plastiche: dagli oceani alle nostre case per l’isolamento termico ed acustico proviene da Osservatorio C Quadra.

E proprio da questo materiale, prende origine TECLA: Technology and Clay, ovvero tecnologia ed argilla. Come unire i due concetti in un’unica invenzione? Con la stampa 3D.

Abbiamo già visto in precedenti articoli quante sempre più applicazioni si possono annoverare quando si parla di stampa 3D. Quella di cui parleremo oggi afferisce alla bio-edilizia. TECLA è infatti un habitat interamente stampata 3D, realizzato con più stampanti simultaneamente operanti, che utilizzano terra cruda, massimizzandone le prestazioni. Totalmente sostenibile, riciclabile, costruito con materiali a Km 0, completamente riutilizzabili, rappresenta un importante progetto di green economy.

Nato dalla collaborazione tra WASP, World’s Advanced Saving Project – azienda leader delle stampanti 3D di Massa Lombarda, e MC A (Mario Cucinella Architects), TECLA è il primo villaggio costituito da moduli abitativi indipendenti, costruito in pochi giorni.

Nel corso dell’anno passato, nasceva GAIA, la prima casa 3D in terra cruda: da qui WASP si è poi mossa per proseguire nella stessa direzione, sino a giungere alla stampa di un intero villaggio. Ispirato alle vespe vasaie, TECLA diventa così un intero habitat eco-sostenibile.

“Il completamento della struttura è un importante traguardo e dimostra come, grazie alla progettazione ed alle tecnologie impiegate, TECLA non sia più solo un’idea teorica ma possa costituire una risposta, reale e realizzabile, ai bisogni dell’abitare di oggi e del futuro, che può essere declinata in diversi contesti e latitudini”

Mario Cucinella, MC A e School of Sustainability (SOS)

Già dal 2012 WASP trae ispirazione, come accennato, dalle vespe vasaie per lo sviluppo di processi di costruzione basati sull’economia circolare e la fabbricazione digitale: dalla prossima primavera 2021 sarà disponibile sul mercato Crane WASP, il primo sistema multi-stampante in grado di realizzare abitazioni stampate 3D in pochissimo tempo e con altissimi livelli di sostenibilità. Risparmio di risorse naturali, riduzione degli sprechi ma anche minimizzazione nell’impiego delle risorse umane: il processo di costruzione è ottimizzato e replicato per mezzo del Maker Economy Starter Kit, un sistema composto da molteplici stampanti e da un sistema di prelievo, miscelazione e pompaggio della materia prima, la terra.

Qualche numero, per dare un’idea dell’elevato livello di sostenibilità che TECLA può consentire: 200 ore di stampa, 7.000 codici macchina (G-cde), 350 strati da 12mm, 150 km di estrusione, 60 metri cubi di materiale, per un consumo medio inferiore a 6kW.

Ne deriva un inedito scenario architettonico che rivoluzionerà totalmente l’impatto ambientale dell’edilizia.

Il progetto TECLA ha preso avvio nel 2019; nella primavera 2021 sarà allestito e presentato al pubblico.

Il progetto è realizzato in partnership da WASP (ingegnerizzazione e costruzione con stampa 3D) e Mario Cucinella Architects (progettazione architettonica), con la collaborazione di SOS – School of Sustainability (research partner), Mapei (consulenza e fornitura dei materiali), Milan Ingegneria (consulenza strutturale), Capoferri (produzione ed ingegnerizzazione infissi), RiceHouse (consulenza e fornitura di bio-materiali), Frassinago (progettazione paesaggistica), Lucifero’s (progettazione illuminazione), Ariatta (consulente in materia di energia e comfort), Imola Legno (fornitura e consulenza soluzioni in legno), Primat • Terracruda® (fornitura pavimento terra cruda), Cefla (fornitura soluzioni elettriche), Studio legale Micera (assistenza Legale); con il patrocinio di Comune di Massa Lombarda; sponsorizzato da Ter Costruzioni

L'articolo Dalle vespe vasaie, l’idea del villaggio 3D in terra cruda proviene da Osservatorio C Quadra.