La ricerca Enea per i nuovi materiali per l’efficienza

Finestre intelligenti, materiali a cambiamento di fase ma anche standardizzazione delle procedure di intervento e ristrutturazione. Il percorso per svecchiare e rendere più efficiente il patrimonio edilizio italiano passa sia dai materiali di frontiera sia da modalità di messa in opera ottimizzate per ridurre i costi iniziali. Ne parliamo con Giovanni Puglisi, del Dipartimento per l’Efficienza Energetica dell’Enea.

MATERIALI PER L’EFFICIENZA: LA RICERCA SU FINESTRE E VERNICI

La ricerca più innovativa si concentra soprattutto su vernici e finestre, gli elementi di confine tra esterno e interno che possono influire, negativamente, sul bilancio energetico degli edifici. Sulle vernici la ricerca è più avanzata. Si trovano già in commercio prodotti capaci di riflettere maggiormente l’irraggiamento solare o limitare le dispersioni. La strada invece jè ancora molto lunga per le finestre.

“Nel bilancio energetico di un edificio i vetri sono senza dubbio l’elemento più critico: ha le peggiori prestazioni termiche e risente di più delle evoluzioni climatiche”, spiega Puglisi. “Per questo c’è un filone di ricerca che tende ad ‘annegare’ nel vetro una serie di componenti che non ne pregiudicano le caratteristiche ottiche ma che migliorano le prestazioni termiche”.

UNA SMART WINDOW CON TECNOLOGIA OLED

Nello specifico, l’Enea studia una smart window basata su tecnologia Oled. “Grazie all’utilizzo di led a matrice organica la superficie vetrata non è più un elemento passivo che fa semplicemente passare la luce. La finestra può diventare un sistema di ombreggiamento nella stagione estiva e in condizioni di scarsa luminosità un elemento illuminante. Nel passato triennio della Ricerca di Sistema sono state valutate le tipologie di Oled più opportune per assolvere a questa funzione. In questo triennio, vogliamo realizzare un primo prototipo in scala da poter testare in situazioni di laboratorio. Ne effettueremo la caratterizzazione sia dal punto di vista illuminotecnico, come elemento di ombreggiamento o di illuminazione, sia dal punto di vista energetico, per capire come possa influire su riscaldamento, temperatura interna e tasso di umidità”.

TAMPONATURE CHE FANNO DA STORAGE

Passando dai vetri all’involucro, l’Enea ha inoltre brevettato l’idea di un rivestimento che possa fungere da accumulo elettrico o termico. “Siamo ancora in una fase embrionale, ma stiamo valutando diverse opzioni. L’accumulo termico, ad esempio, potrebbe essere realizzato con dei materiali a cambiamento di fase. Sono materiali speciali che possono accumulare calore e restituirlo al diminuire della temperatura esterna. Per l’accumulo elettrico, dovremmo ricreare il funzionamento di un condensatore. Vorremmo capire se sia meglio inserire l’accumulo nelle mattonelle o nella tamponatura. È un’idea che ha un grosso potenziale, ma le incognite sono tante”.

MATERIALI PER L’EFFICIENZA MA ANCHE INNOVAZIONE DI PROCESSO

Puglisi è convinto la vera sfida non sia tanto sui materiali ma sul processo: “Oggi nel campo dell’edilizia non c’è una grossa esigenza di materiali innovativi. Abbiamo già, ad esempio, tutta una serie di materiali che hanno ottime prestazioni: ad esempio canapa e sughero. Il vincolo principale è che hanno dei costi elevati. Già è complesso intervenire sull’involucro, se poi andiamo a utilizzare materiali particolarmente prestazionali, i costi lievitano. Ecco perché è necessario far sì che quello che offre il mercato possa essere realmente adoperato”.

È in questa direzione che si concentrano molti degli sforzi dell’Enea, all’interno del programma della Ricerca di Sistema. “Il parco edilizio italiano è datato”, continua Puglisi. “Le prestazioni sono scarse. Ed è per questo che abbiamo necessità di intervenire sull’involucro. Il problema è che gli investimenti sull’involucro edilizio hanno costi iniziali elevati e tempi di rientro lunghi. Il nostro obiettivo è studiare soluzioni standardizzabili per orientare produzione e mercato. Vogliamo individuare un numero limitato di soluzioni prefabbricate che vadano a costituire una seconda pelle per l’edificio e che possano migliorare sensibilmente le prestazioni”.

Per ridurre i costi non bisogna intervenire soltanto sui materiali. “Vanno considerati tutti gli oneri per la messa in opera, la cantieristica, gli ancoraggi. Quello che ci proponiamo è valutare il processo nella sua interezza: tipologia di pannelli, come ancorarli alla parete, come effettuare le fasi di lavorazione per minimizzare i tempi alla messa in opera. Studiare tutta la filiera, dalla realizzazione del telaio alla messa in opera del ponteggio con l’obiettivo di standardizzare e razionalizzare”.

“Ad esempio, dobbiamo capire come progettare e mettere in commercio telai che consentano di ospitare i pannelli per l’involucro e utilizzare sistemi di ancoraggio standardizzati. Dove sta il vantaggio? Che una volta scelta la tecnologia per l’involucro, chi lo deve installare ha già le istruzioni su come farlo. Questo riduce tempi, costi, facilita l’intervento e dà una garanzia sul funzionamento ottimale dell’edificio. Qui secondo noi sta l’idea vincente”.