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Legno trasparente per la bioedilizia: “Ora conduce calore”

Un promettente biomateriale per l’edilizia e non solo: trasparente, resistente e in grado di condurre calore

Ha origini svedesi l’innovativo materiale per la bioedilizia che già nel 2016 aveva mostrato ottime capacità termoisolanti e che ora, grazie ad una nuova ricerca del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, è anche in grado di assorbire e rilasciare calore. Stiamo parlando del “legno trasparente” ottenuto attraverso la rimozione delle molecole di lignina dalle pareti vegetali della struttura e l’aggiunta di metilmetacrilato prepolimerizzato (PMMA), polimero che modificando l’indice di rifrazione del materiale ne aumenta la trasparenza.

I primi studi condotti sul legno trasparente hanno dimostrato che è possibile raggiungere una trasmittanza ottica dell’85% rendendo il materiale un valido sostituto ecologico dei vetri a base di silicio. Bassa densità, tensione di rottura e tenacità sono poi altre caratteristiche che fanno dell’innovazione un materiale più resistente del comune vetro. Il lavoro svedese è stato successivamente ripreso dai ricercatori dell’Università del Maryland che pochi mesi dopo l’annuncio ne hanno sviluppato una variante con migliori proprietà meccaniche. Dopo la rimozione della lignina, punto di partenza in comune tra i due studi, gli scienziati americani hanno aggiunto della resina epossidica al posto del PMMA ottenendo un materiale da quattro a sei volte più resistente di prima. Inoltre, i tessuti del legno xylema e floema che nella struttura biologica servono per il trasporto della linfa, sono stati riallineati in posizione verticale convertendoli in dei passaggi per la filtrazione della luce. Ed è a questo punto che si è pensato che questo materiale potesse essere impiegato per migliorare l’efficienza delle celle solari nei pannelli fotovoltaici.

L’evoluzione di questa tecnologia non finisce qui. Oggi il legno trasparente ha una capacità in più: condurre calore, e quel che è ancor più sorprendente è che è in grado di farlo attraverso un meccanismo di autoregolazione. Queste uestQproprietà termiche autoregolanti derivano dall'aggiunta del glicole polietilenico (PEG), un materiale a cambiamento di fase (PCM) che cambia da solido a liquido e viceversa ed è in grado di immagazzinare e rilasciare grandi quantità di calore. Durante il giorno il calore porta alla fusione del PEG che, divenuto liquido, viene intrappolato nei pori prima occupati dalla lignina: un processo che immagazzina calore prima che venga raggiunta l’abitazione e mantiene fresco l’ambiente. Di notte, avviene l’opposto: il PEG solidifica e rilascia calore.

“Il materiale – spiega Céline Montanari, ricercatrice presso il KTH - offre un migliore isolamento termico e potrebbe ridurre la perdita di calore. Allo stesso modo, nella stagione calda il legno trasparente può essere regolato per consentire il passaggio di una quantità predeterminata di calore, contribuendo a mantenere una temperatura interna confortevole anche quando i raggi del sole illuminano le stanze”.

Per le facilità di smaltimento e la natura rinnovabile del legno trasparente, il materiale potrebbe rappresentare quindi un’alternativa più ecologica a cemento, vetro e plastica. Ad eccezione dell’acrilico PMMA, che potrebbe comunque essere sostituito da un polimero a base biologica, il prodotto è infatti interamente biodegradabile. Infine, oltre agli evidenti vantaggi ambientali, il legno trasparente potrebbe contribuire in modo significativo a migliorare l’efficienza energetica degli edifici riducendo, al tempo stesso, i costi di costruzione e di smaltimento.

Autore

Simone Valeri

Simone Valeri

Laureato in Scienze Ambientali presso l’Università degli Studi di Roma La Sapienza, attualmente frequenta la laurea magistrale in Ecobiologia. Divulgare, informare e sensibilizzare per creare consapevolezza ecologica: fermamente convinto che sia il modo migliore per intraprendere la via della sostenibilità. Per questo, e soprattutto per passione, realizza un sito web (ecologicalrevolutionblog) ed inizia a collaborare con testate giornalistiche del settore.

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