Cemento che respira per città a misura d’uomo

Si chiama TX Active ed è il principio attivo a base di ossido di titanio, che ha condotto l’Italia, nel 2014, tra le finaliste dello European Inventor Award, categoria Industry, organizzato dallo European Patent Office (E.P.O.) di Berlino, una sorta di Oscar per l’innovazione tecnologica. Seppure non abbia ottenuto nessun riconoscimento ufficiale, ha però confermato l’attenzione rivestita dalla ricerca in ambito di innovazione dei materiali da costruzione in chiave di sostenibilità.

Il TX Active, più comunemente noto come “cemento mangiasmog”, è stato messo a punto all’interno dei laboratori Italcementi da un gruppo di ricercatori guidati dal chimico e professore Luigi Cassar: i primi passi nell’evoluzione di questa tecnologia risalgono agli anni ’90, quando si inizia a riflettere sulla possibilità di realizzare ed ottenere un intonaco bianco che, sottoposto all’azione di agenti chimici ed atmosferici, non si alterasse nè perdesse le proprie caratteristiche cromatiche e di brillantezza. Da qui l’applicazione dell’ossido di titanio (TiO2), fotosensibile ed autopulente, e, quindi, in grado di mantenere intatto il colore candido.

Il processo che avviene è, per alcuni aspetti, simile alla fotosintesi delle piante, perchè, in entrambi i casi, sostanze o componenti dannose vengono rese inerti. E’ la presenza di luce solare e aria ad avviare la fotocatalisi che incrementa la velocità di ossidazione di alcuni agenti inquinanti: l’ossido di titanio funge da fotocatalizzatore ed interagisce con composti nocivi sia per il cemento che per l’uomo, come l’ossido di azoto, l’anidride solforosa, l’ossido di carbonio, la formaldeide ed altri. Questi, grazie a reazioni di ossidoriduzione, vengono così scomposti in nitrato di sodio, nitrato di calcio, e carbonato di calcio e resi innocui prima di poter danneggiare il cemento: la pioggia, infine lava via i residui rimasti in deposito sulla superficie.

Schema di fotocatalisi Fonte: www.pavarredo.com

Schema di fotocatalisi
Fonte: www.pavarredo.com

Ma parlare di TX Active non significa parlare esclusivamente di cemento: esso è infatti un principio attivo che può essere incorporato anche ad altri materiali, quali, vernici, intonaci e malte. Questi ulteriori utilizzi amplierebbero notevolmente il raggio delle possibilità perchè consentirebbero lo sfruttamento delle capacità fotocatalitiche su scala ben maggiore: in primo luogo scomparirebbe il vincolo delle “nuove realizzazioni” per lasciare spazio, ad esempio, ad applicazioni su edifici preesistenti o nella realizzazione di infrastrutture quali gallerie, strade, marciapiedi ed altre superfici urbane.

Gli studi che si stanno conducendo in questa direzione, stanno dimostrando come l’applicazione sul bitume di film o strati di malta fotocatalitica possa ridurre il livello di inquinamento in misura considerevole: si stima infatti che 1 kmq possa assorbire, nel corso di un anno, circa 30.000 t di ossido di azoto, pari alla produzione di circa 7.000 automobili. Ciò equivale a dire che 1.000 mq di cemento assorbono l’inquinamento prodotto da 30 autovetture, risultato simile a quello che si otterrebbe grazie ad 80 piante sempreverdi, soluzione sicuramente preferibile ma spesso difficilmente o affatto attuabile all’interno dei consolidati tessuti urbani contemporanei. I ricercatori di Italcementi hanno posto l’ipotesi che, rivestendo con prodotti a base di TX Active, e quindi di ossidido di titanio, il 15% delle superfici urbane a vista della città di Milano, se ne potrebbe ridurre l’inquinamento di circa il 50%.

Ma qual è lo stato dell’arte dal punto di vista pratico e delle effettive realizzazioni? Uno dei notissimi esempi in cui la nuova tecnologia ha trovato spazio è la Chiesa del Giubileo, o Chiesa del Dio Padre Misericordioso, opera dell’architetto americano Richard Meier per il Giubileo del 2000. Questo progetto, eseguito a Tor Tre Treste, periferia Est di Roma, tra il 1996 ed il 2003 è stato uno dei primissimi banchi di prova e dimostra, dopo oltre 10 anni, le effettive capacità del materiale (conci prefabbricati TX Active) con cui sono state rivestite le tre grandi vele che ne identificano l’immagine.

Richard Meier - Chiesa del Giubileo Fonte: www.richardmeier.com

Richard Meier – Chiesa del Giubileo
Fonte: www.richardmeier.com

Fa capo allo studio Meier anche Mutated Panels, l’installazione allestita sul lato orientale del Cortile d’Onore dell’Università degli Studi di Milano in occasione della Milano Design Week 2011. Si tratta di una sequenza di pannelli in cemento a base di TX Active ad assetto variabile su cui la luce del giorno si riflette producendo giochi di ombre lungo il corridoio; di notte, invece, illuminata dall’interno, l’installazione brilla di luce propria.

Richard Meier - Mutated Panels Fonte: www.richardmeier.com

Richard Meier – Mutated Panels
Fonte: www.richardmeier.com

Nel 2013 la collaborazione tra Meier ed Italcementi si è ancora rinnovata con il progetto i.lab, il nuovo Centro Ricerca e Innovazione del Gruppo Italcementi nel Parco Scientifico Tecnologico KilometroRosso di Bergamo. E’ questo un edificio configurato come la testata dell’intera area direzionale, della quale ripropone e sottolinea la forma a V: gli spazi tecnici, amministrativi e di ricerca sono distribuiti su due livelli fuori terra e due interrati, organizzati in due ali che racchiudono una corte centrale. L’accesso principale, collocato nell’angolo Nord-Est, è evidenziato da una grande pensilina aggettante, con uno sbalzo di circa 20 metri, e da un volume plastico in calcestruzzo. Dal punto di vista della sostenibilità, in questo progetto oltre all’utilizzo del TX Active, vengono affrontate anche questioni relative al risparmio energetico ed alle prestazioni ambientali: le grandi vetrate delle facciate sono basso-emissive e ad alte prestazioni e sono inframezzate da lastre in calcestruzzo ad alta resistenza che fungono da brise-soleil, i sistemi geotermico, fotovoltaico ed i pannelli solari garantiscono l’autosufficienza energetica e soddisfano tutte le esigenze di riscaldamento e raffreddamento.

Richard Meier - i.lab, Centro Ricerca e Innovazione del Gruppo Italcementi nel Parco Scientifico Tecnologico KilometroRosso Fonte: www.richardmeier.com

Richard Meier – i.lab, Centro Ricerca e Innovazione del Gruppo Italcementi nel Parco Scientifico Tecnologico KilometroRosso
Fonte: www.richardmeier.com

 

Per quanto riguarda, infine, le applicazioni in ambito infrastrutturale, la prima realizzazione italiana con asfalto mangiasmog è allo scalo di Malpensa, Terminal 1. Non si tratta di un rifacimento del manto, ma dell’applicazione su di esso di un composto definito dai tecnici “Coverlite” (una microemulsione polimerica a base di acqua e biossido di titanio) in grado di innescare il processo di fotocatalisi.

Alla luce di queste tecnologie e dell’incombenza crescente del problema dello smog, soprattutto in contesti quali quelli dei Paesi emergenti (Cina, India e Brasile per fare alcuni esempi), potrebbe, quindi, essere effettivamente praticabile un nuovo percorso, da seguire in parallelo alle misure che, con grande fatica ed ostacoli, tentano di porre un freno alle emissioni. Piccoli interventi a scala urbana potrebbero, se sommati, costituire passi enormi verso città più respirabili.

Author: Elena Ottavi

Credits cover: www.richardmeier.com



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