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Specifici materiali per combattere l’inquinamento permettono alla casa di avere riguardo per l’ambiente e di essere capace di contribuire attivamente al benessere di chi la abita: è questo il futuro dell’edilizia. L’obiettivo è anche quello di combattere l’inquinamento in&out, in linea con la filosofia dell’abitare sostenibile. Non si tratta di un punto di arrivo lontano nel tempo; per diversi elementi costruttivi e per alcune finiture d’interni, l’essere “attivi” in questa direzione è già una realtà, grazie ad aziende particolarmente impegnate nella ricerca.
• Molte delle prestazioni che oggi si possono ottenere sono legate alle proprietà fotocatalitiche di nuovi prodotti che utilizzano sostanze semiconduttrici (per esempio il biossido di titanio) in grado di assorbire la luce e, grazie alla loro particolare struttura, attivare specifiche reazioni chimiche.
Una proprietà su tutte: la fotocatalisi
Questo effetto è in realtà una reazione chimica tra luce naturale (o, meglio, tra raggi UV-A), ossigeno e biossido di titanio. Tale reazione ha la capacità di decomporre e sciogliere le particelle di sporco organico: una performance, quindi, altamente sfruttabile.
• Non solo. Il biossido di titanio ha anche un’altra proprietà, la superidrofilicità, caratteristica che lo rende un “rivestimento” interessante: permette all’acqua con cui entra in contatto di formare, invece di gocce isolate, un film continuo che scorre via. Un aspetto rilevante, questo, che consente la rimozione di polvere e depositi atmosferici dalle superfici esterne per mezzo della semplice acqua, senza necessità di detergenti.
• Oggi sono disponibili sul mercato prodotti di questa classe, sia sotto forma di vetri autopulenti sia come cementi o vernici fotocatalitiche.
• L’applicazione di materiali per combattere l’inquinamento garantisce non solo la lotta a tale fenomeno negativo, indoor e outdoor, ma anche il risparmio energetico, una maggior durata dei materiali edili e una minore necessità di manutenzione.
Mille mq di superficie trattati con i rasanti attivi brevettati (tra i materiali per combattere l’inquinamento più efficaci a grande scala) equivalgono a 30 veicoli a benzina in meno in circolazione.
Facciate antinquinamento. Per Magnet a Tirana, in Albania, il centro residenziale di circa 800 appartamenti disegnato dall’architetto Daniel Libeskind, sono stati utilizzati rasanti cementizi dalle performance sorprendenti, capaci di trasformare una superficie in un elemento attivo. Interagendo con la luce naturale o artificiale dedicata, si attiva il processo di autopulizia e disinquinamento. Inoltre, si mantiene il colore nel tempo, evitando la formazione di macchie. i.active Coat di Italcementi è una linea di rasanti cementizi, in&out, basata sul principio fotocatalitico TX ACTIVE, brevettato dall’azienda. http://www.italcementi.it
Un po’ di storia dei materiali per combattere l’inquinamento (e non solo)
Intervista alla professoressa Federica Bondioli, Dipartimento di Ingegneria e Architettura dell’Università degli Studi di Parma, http://www.unipr.it
Qual è stato il percorso della ricerca di prodotti edili smart?
A partire dalle esperienze giapponesi, tanto è stato fatto in quest’ambito; in Italia, il primo esempio in campo edilizio dell’utilizzo di materiali fotocatalitici è stato l’edificio della chiesa di Dio Misericordioso a Roma, progettato dell’architetto americano Richard Meier e realizzato con un cemento fotocatalitico brevettato nel 2007 dall’azienda Italcementi. Lo stesso utilizzato anche per la sede della compagnia aerea Air France all’aeroporto Charles de Gaulle di Parigi.
• A seguito di queste esperienze, proprietà fotocatalitiche ed autopulenti sono state sviluppate anche per malte, intonaci e piastrelle ceramiche, dando vita a superfici attive e multifunzionali, antibatteriche e autopulenti. Tali superfici, infatti, permettono di disgregare completamente una grande varietà di composti, organici e inorganici, semplicemente con acqua, anidride carbonica e acidi minerali.
Quali sono i prossimi traguardi?
Anche se possiamo citare tanti esempi di utilizzo, i prossimi traguardi sono certamente quelli di diffondere il più possibile e di rendere di uso comune questi materiali. Per le loro proprietà antibatteriche possono infatti essere utilizzati in moltissimi ambienti dove sia richiesta particolare igiene (cucine, sale operatorie e ospedali, palestre e asili) e, al contempo, per le loro proprietà autopulenti, possono diventare molto importanti per la qualità degli ambienti indoor e outdoor.
Sono davvero così significative queste proprietà “attive”?
I materiali per combattere l’inquinamento messi a punto hanno in superficie sostanze dalle particolari capacità, quali il biossido di titanio (TiO2). Quando vengono illuminate da luce solare o da luce di adeguata lunghezza d’onda, riescono a innescare e sostenere il processo di degrado del contaminante. L’aspetto rilevante è che, tra le sostanze verso cui le superfici sono attive, vanno considerate anche quelle nocive presenti nell’aria, come molecole maleodoranti o nocive (per esempio il NOx).
Quali sono le applicazioni di questa tecnologia?
Con gli opportuni accorgimenti produttivi, questa tecnologia, utilizzabile sotto forma di rivestimenti, permette di ottenere superfici fotocatalitiche con molti tipi di materiali. Una nostra sperimentazione, per esempio, ha visto l’utilizzo di questi coating anche su edifici tutelati e sottoposti a vincoli da parte dei Beni Culturali architettonici, in modo da diminuire l’utilizzo di agenti pulenti aggressivi. Così facendo si aumenta l’intervallo di tempo tra un intervento di pulitura e l’altro, preservando i materiali originali.
Quanto costano questi prodotti?
I costi di produzione del fotocatalizzatore o del coating, considerato che la “materia prima” deve essere nanometrica e di dimensioni controllate, possono essere elevati. Occorre però considerare che la quantità di materiale che rende la superficie attiva è minima. A questo punto, il costo del processo, rispetto a un materiale “normale”, può risultare, per metro quadrato di superficie, totalmente irrisorio.
Piastrelle antibatteriche Grazie alla fotocatalisi messa in atto dal trattamento a base di biossido di titanio (TiO2), la ceramica di questi pavimenti (con cui si realizzano anche rivestimenti) trasforma le sostanze inquinanti in altre, innocue per l’organismo umano. L’efficacia del processo è stata testata in laboratorio, avvalendosi di molecole dell’inquinamento degli ambienti interni (formaldeide, acetaldeide e acetone) e di quelli esterni (ossidi di azoto). Nello specifico, presso il laboratorio di Processi e Impianti per la Chimica Industriale dell’Università degli Studi di Milano è stata studiata la degradazione di due molecole di riferimento spesso presenti nelle mura di casa, confermando il funzionamento della ceramica. Active Clean Air&Antibacterial Ceramic™ di Iris Ceramica è uno speciale materiale ceramico attivo per i rivestimenti in&out. http://www.irisceramica.it
Vetri autopulenti. È grazie a un rivestimento microscopico che i vetri riescono ad avvalersi della luce solare per disgregare le particelle organiche della polvere, che verranno successivamente rimosse dall’acqua. Questa prestazione garantisce grande risparmio di tempo e di costi sulla manutenzione e rispetta l’ambiente grazie al minore consumo di acqua e di sostanze per la pulizia. Questa tipologia di lastre è disciplinata dalla normativa europea EN 1096-5 che ne classifica le prestazioni. Vetri Active di Pilkington: sono autopulenti grazie a un rivestimento microscopico in grado di sfruttare la luce solare. http://www.pilkington.com/it-IT/it
Rivestimenti green, per interni ed esterni Già naturali al 100% e riciclabili, le lastre ceramiche, realizzate con argille e feldspati selezionati compattati, oggi vantano anche il trattamento fotocatalitico Hydrotect. Le lastre che vengono così trattate sono in grado di generare reazioni di tipo chimico e biologico che producono effetti antibatterici, di miglioramento della qualità dell’aria e di autopulibilità. Le superfici reagiscono all’azione dei raggi ultravioletti decomponendo qualsiasi sostanza organica, senza richiedere manutenzione. La lastra ceramica di Laminam® è stata sottoposta al trattamento Hydrotect®, procedimento studiato dall’azienda Toto Ltd. La radiazione solare provoca una reazione del materiale che forma in superficie ossigeno attivo in grado di neutralizzare le sostanze nocive http://www.laminam.it/it/home
Sanitari superigienici Anche elementi come lavabo e vasca possono purificare l’aria, essere antibatterici e autopulenti ed eliminare i prodotti chimici, purché realizzati con il nuovo solid surface attivo. Infatti, grazie a un innovativo processo produttivo brevettato è possibile immettere in tutta la massa del materiale una serie di attivatori che, attraverso qualsiasi tipo di luce, conferiscono al prodotto finito le proprietà citate. K-Life Krion® Eco-Active Solid Technology di Porcelanosa è l’innovazione che rende attivo il solid surface Krion®. Questo solid surface è antibatterico al 117% (ne è a prova e li elimina progressivamente). Elimina anche il 100% dei prodotti chimici con cui entra in contatto. http://www.porcelanosa.com/it.
Colora le pareti e disinquina. Attiva, fin dalla prima applicazione e con il semplice contatto con la luce, la sua azione contro l’inquinamento indoor. Ma ha anche elevate proprietà batteriostatiche, sanificanti e disodorizzanti. Non contiene solventi ed è praticamente priva di VOC (composti organici volatili), assicurando sia il mantenimento di un’ottima qualità dell’aria, sia la durabilità delle superfici che la ospitano, che sono così soggette a minor degrado. Le proprietà del prodotto permettono alla casa di acquisire crediti per le Certificazioni green. PF 10 Photocatalytic di Edilcol Italia è disponibile in una vasta gamma di colori per ottenere il massimo risultato estetico. I componenti organici e quelli minerali garantiscono l’azione fotocatalitica prolungata nel tempo. http://www.edilcol.com/it
La pittura che purifica. Grazie a una tecnologia brevettata legata ai cicli naturali simili alla fotosintesi clorofilliana delle piante, particolari pitture catturano ed eliminano gli agenti inquinanti presenti nell’aria, fino all’88,8%, le muffe e i batteri, fino al 99,9% e ne impediscono lo sviluppo in modo permanente. Grazie a queste proprietà e alla conseguenze in ambito di risparmio energetico, questi particolari prodotti permettono di ottenere crediti per la Certificazione LEED. Le pitture di Airlite idrorepellenti e traspiranti, esistono in versione per interni e in quella per esterni, in molte varianti cromatiche. http://www.airlite.com/it/
In futuro, ancora più efficacia
Alberto Strini, ricercatore dell’Istituto per le Tecnologie della Costruzione del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ITC-CNR, http://www.cnr.it) interviene sulle potenzialità dei materiali fotocatalitici e sul futuro della ricerca.
• Al momento, l’aspetto più studiato è la possibilità di utilizzare l’intero spettro solare. Il biossido di titanio infatti, come altre sostanze fotocatalitiche analoghe, ha bisogno della radiazione ultravioletta (UV-A) per poter funzionare.
• Questo significa che gran parte della luce solare resta inutilizzata e inoltre rende questi processi in gran parte inutilizzabili all’interno di ambienti chiusi, dove la presenza di UV è estremamente ridotta o inesistente.
• Molti laboratori sono attivi nello sviluppare nuovi fotocatalizzatori con sensibilità estesa alla luce visibile, grazie a modifiche chimiche o fisiche della struttura del biossido di titanio e di altri semiconduttori. I problemi principali in questo caso risiedono nell’ottenimento di sostanze fotocatalitiche stabili, sicure ed economiche per poter essere poi effettivamente applicate sui prodotti commerciali.
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