Lo sconvolgimento intelligente

Qual è la situazione attuale nel settore dell’edilizia? 

Miren Juaristi Gutierrez: Il settore dell’edilizia sta affrontando sfide che riguardano principalmente l’energia, l’efficienza delle risorse e la riduzione delle emissioni di carbonio. In qualità di coordinatrice del progetto ZERAF, parte del programma Pathfinder del Consiglio europeo per l’innovazione, io e il mio team stiamo lavorando a una tecnologia all’avanguardia per le facciate. Una tecnologia che cambierà il paradigma del settore dell’edilizia. Fino a ora l’approccio all’efficienza energetica degli edifici si è basato sull’isolamento. Questo rende gli edifici isolati dall’aria e dal caldo, riducendo il fabbisogno energetico per il riscaldamento e minimizzando la dispersione di calore attraverso gli involucri edilizi. Questa strategia funziona per ridurre al minimo il fabbisogno di riscaldamento degli edifici perché, con livelli elevati di isolamento, si evita la dispersione di calore e si necessita di meno energia per riscaldare gli interni quando le condizioni esterne sono fredde e nuvolose.

Credit: Eurac Research | Marina Baldo

Allora, qual è il problema?

Juaristi: Ci sono diversi punti critici. Da un lato, i materiali: per isolare il patrimonio edilizio servono grandi quantità di materiali isolanti che, in genere, hanno un’elevata impronta di carbonio perché non sono di origine bio. Ciò significa che per raggiungere l’efficienza energetica sono necessarie molte risorse materiali. Dall’altro lato, isolando così tanto gli edifici stiamo creando nuovi problemi. Per esempio non sfruttiamo le condizioni ambientali per riscaldare gli spazi degli edifici, come quando abbiamo calore naturale grazie all’alta radiazione solare. Inoltre, il calore prodotto all’interno di un edificio dalle attività di chi lo occupa, come cucinare, fare il bucato o fare la doccia, non può più essere dissipato attraverso un involucro edilizio eccessivamente isolato. Stiamo creando spazi surriscaldati e questo è ancora più problematico perché ci troviamo in uno scenario di cambiamento climatico. Anche parlando in generale dell’Europa, è stato il fabbisogno di riscaldamento a essere predominante. E, sebbene persisterà, questo fabbisogno sta diminuendo.

Come si fa a smantellare il paradigma dell’edilizia?

Juaristi: Sulla base di ricerche preliminari, l’isolamento non è sempre la strategia migliore. Durante il mio dottorato di ricerca ho studiato la parte opaca delle facciate degli edifici, non le parti trasparenti come le finestre, quindi nessun vetro. Ho studiato come le parti opache possano fungere da isolanti quando necessario e da scambiatori di calore quando è vantaggioso. L’obiettivo è non avere più una facciata statica che si comporta sempre allo stesso modo. Stiamo creando facciate intelligenti che si adattano sia alle condizioni meteorologiche e ambientali esterne, sia alle condizioni interne e alle esigenze delle persone. Sono venuta in Eurac Research perché qui ci sono laboratori altamente specializzati in grado di caratterizzare il comportamento termico delle facciate, che era proprio quello di cui avevo bisogno per la mia ricerca. Ora, con il mio team, sto sviluppando i primi prototipi e verificando che la tecnologia sia quella che avevo immaginato inizialmente. Vale a dire una facciata che può fungere da isolante in alcuni momenti e da scambiatore di calore in altri.

Cosa serve oggi per rendere le facciate adattive una realtà?

Juaristi: Il team con cui lavoro in Eurac Research è specializzato nello sviluppo di algoritmi di controllo e nella caratterizzazione delle prestazioni delle facciate adattive trasparenti. Grazie a questo, per il progetto sono riuscita a riunire un team già esperto. Inoltre, sto collaborando con altre due startup. Una sta sviluppando un nuovo materiale, un biopoliuretano, in modo che la parte isolante del sistema che proponiamo provenga da una fonte sostenibile. L’altra startup sta lavorando con leghe a memoria di forma, un materiale intelligente che consente l’adattabilità della nostra tecnologia. ZERAF è già stato validato con successo a livello di laboratorio in Eurac Research, a dimostrazione che il concetto di facciata adattiva e le sue tecnologie di base funzionano nella pratica. Sono stati depositati brevetti per proteggere l’innovazione, gettando le basi per la futura diffusione sul mercato e con l’ambizione di creare uno spin-off dedicato.

Il team sta attualmente studiando le prestazioni di ZERAF in diversi tipi di edifici e condizioni climatiche, con una forte attenzione alla riduzione del fabbisogno energetico e delle emissioni di carbonio. Parallelamente, si stanno compiendo i primi passi verso l’implementazione nel mondo reale, dai test di sicurezza (comprese le prestazioni antincendio) alla creazione di partnership industriali e alla preparazione della tecnologia per il ridimensionamento e l’immissione sul mercato.

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Klimahaus

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Klimahouse è un importante evento che si tiene alla Fiera di Bolzano incentrato sull’edilizia sostenibile, efficiente dal punto di vista energetico e responsabile. Riunisce professionisti, aziende, innovatori e pubblico per presentare le ultime soluzioni in materia di efficienza energetica nell’edilizia, nella ristrutturazione, nei materiali e nelle tecnologie. Oltre agli stand della fiera Klimahouse prevede un ricco programma di conferenze, workshop e tour dedicati all’architettura sostenibile e alle pratiche edilizie. Quest’anno l’Istituto per le energie rinnovabili di Eurac Research ha partecipato a Klimahouse presentando il progetto ZERAF.