L’alternativa ecologica al condizionatore: ecco il biomattone

Più fa caldo, più le persone accendono l’aria condizionata A/C.

In effetti il Climatizzatore A/C (Aria Condizionata) è in forte espansione nelle nazioni di tutto il mondo: si prevede che circa i due terzi delle famiglie del mondo potrebbero avere un condizionatore d’aria entro il 2050 e la domanda di energia per raffreddare gli edifici triplicherà.

Ma a meno che l’energia non provenga da fonti rinnovabili, tutta questa domanda aggiuntiva genererà più emissioni di gas serra, che contribuiscono al riscaldamento globale e, naturalmente, alle estati più calde.

È un circolo vizioso, ma gli edifici possono essere progettati per mantenere il calore fuori, senza contribuire al cambiamento climatico.

1. Finestre e ombra

Aprire le finestre è un modo comune in cui le persone cercano di raffreddare gli edifici, ma l’aria all’interno sarà calda come all’esterno.

In effetti, il modo più semplice per mantenere il calore fuori è con un buon isolamento e finestre ben posizionate.

Poiché il sole è alto in estate, sporgenze orizzontali esterne come feritoie sono molto efficaci a generare ombra.

Le finestre rivolte a est e ovest sono più difficili da ombreggiare. Persiane e tende non sono il massimo in quanto bloccano la vista e la luce del giorno, e se sono posizionati all’interno della finestra, il calore entra effettivamente nell’edificio.

Per questo motivo, sono preferibili persiane esterne.

2. Vernici e smalti

Ora è comune che i tetti vengano dipinti con pigmenti speciali progettati per riflettere la radiazione solare, non solo nella gamma visibile di luce, ma anche nello spettro infrarosso.

Questi possono ridurre le temperature superficiali di oltre 10 °C, rispetto alla vernice convenzionale. Anche i vetri solari ad alte prestazioni sulle finestre aiutano, con rivestimenti “spettralmente selettivi”, il che significa che mantengono il calore del sole all’esterno ma lasciano entrare la luce del giorno .

Esistono anche vetri fotocromatici, che cambiano la trasparenza in base all’intensità della luce (come alcuni occhiali da sole) e vetri termocromici, che diventano più scuri quando fa caldo, il che può anche aiutare.

Sono in fase di sviluppo anche vernici termocromiche, che assorbono luce e calore quando fa freddo e lo riflettono quando fa caldo.

3. Materiali da costruzione

Gli edifici fatti di pietra, mattoni o cemento, o incorporati nel terreno, possono essere più freschi grazie all’elevata “massa termica” di questi materiali, ovvero alla loro capacità di assorbire e rilasciare calore lentamente, levigando in tal modo le temperature nel tempo, rendendo più fresco di giorno e più caldo di notte.

Se hai mai visitato una chiesa di pietra nel mezzo dell’estate italiana, probabilmente avrai sentito questo effetto rinfrescante in azione.

Sfortunatamente, gli edifici moderni hanno spesso una piccola massa termica o materiali con un’elevata massa termica sono ricoperti di cartongesso e tappeti.

Il legname è anche sempre più utilizzato nelle costruzioni e, sebbene la costruzione di edifici in legno abbia generalmente un impatto ambientale inferiore, la sua massa termica è orrenda.

4. Materiali ibridi e di cambiamento di fase

Sebbene il calcestruzzo abbia un’elevata massa termica, è estremamente dispendioso dal punto di vista energetico da produrre: dall’8% al 10% delle emissioni mondiali di anidride carbonica (CO₂) provengono dal cemento.

Alternative come i sistemi ibridi, composti da legno e cemento, sono sempre più utilizzati nelle costruzioni e possono aiutare a ridurre gli impatti ambientali, fornendo al contempo la massa termica desiderata.

Un’altra soluzione più interessante sono i materiali a cambiamento di fase (PCM). Questi materiali straordinari sono in grado di immagazzinare o rilasciare energia sotto forma di calore latente, mentre il materiale cambia fase.

Quindi, quando fa freddo, la sostanza cambia in fase solida (si congela) e rilascia calore. Quando diventa di nuovo liquido, il materiale assorbe il calore, fornendo un effetto di raffreddamento.

I PCM possono avere una massa termica persino maggiore rispetto alle pietre o al calcestruzzo – la ricerca ha scoperto che questi materiali possono ridurre le temperature interne fino a 5 °C. Se aggiunti a un edificio con aria condizionata, possono ridurre il consumo di elettricità del raffreddamento del 30%.

I PCM sono stati accolti come una tecnologia molto promettente dai ricercatori e sono disponibili in commercio – spesso in pannelli per controsoffitti e pannelli a parete. Purtroppo, la produzione di PCM è ancora ad alta intensità energetica.

Ma alcuni PCM possono causare un quarto delle emissioni di CO₂ di altri, quindi scegliere il prodotto giusto è la chiave. E i processi di produzione dovrebbero diventare più efficienti nel tempo, rendendo i PCM sempre più utili.

5. Evaporazione dell’acqua

L’acqua assorbe il calore ed evapora e, man mano che sale, spinge l’aria più fredda verso il basso. Questo semplice fenomeno ha portato allo sviluppo di sistemi di raffreddamento, che utilizzano acqua e ventilazione naturale per ridurre la temperatura all’interno.

Le tecniche utilizzate per evaporare l’acqua includono l’uso di spruzzatori, ugelli atomizzatori (per creare una nebbia), cuscinetti bagnati o materiali porosi, come evaporatori ceramici riempiti con acqua.

L’acqua può evaporare in torri, collettori del vento o pareti con camera d’aria – qualsiasi caratteristica che crea un canale in cui l’aria calda e il vapore acqueo possono sollevarsi, mentre l’aria fredda scende.

Tali sistemi possono essere davvero efficaci, purché il tempo sia relativamente secco e il sistema sia controllato con attenzione – in diversi edifici sono state riportate temperature da 14 °C a 16 °C.

Ma prima di diventare troppo entusiasti di tutte queste nuove tecnologie, torniamo alle basi. Un modo semplice per garantire che la corrente alternata non contribuisca al riscaldamento globale è alimentarlo con energie rinnovabili: nella stagione calda, l’energia solare sembra la scelta ovvia, ma richiede denaro e spazio.

Resta il fatto che gli edifici non possono più essere progettati senza considerare come rispondono al calore: i grattacieli di vetro, ad esempio, dovrebbero diventare obsoleti. Invece, i tetti e le pareti ben isolati sono fondamentali in climi molto caldi.

Tutto ciò che utilizza l’elettricità negli edifici dovrebbe essere il più efficiente possibile dal punto di vista energetico. Illuminazione, computer, lavastoviglie e televisori utilizzano tutti l’elettricità e producono inevitabilmente un po’ di calore: questi dovrebbero essere spenti quando non vengono utilizzati.

L’utilizzo dei ventilatori non serve a contribuire a rinfrescare l’aria, ma solo a distribuire meglio quella calda, la condizione ideale li vede rivolti verso l’esterno dell’edificio così da espellere l’aria calda.

Bisogna creare ombra e circolazione d’aria con il posizionamento opportuno di finestre e balconi.

Ma il vero avversario dell’estate è l’afa contro cui nemmeno le zone d’ombra o la circolazione dell’aria possono nulla ed è proprio questo il caso in cui vengono utilizzati maggiormente i condizionatori.

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