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Dalle piante, case più bio e più forti

Imitando i sistemi biologici si aprono enormi possibilità all’edilizia rispettosa dell’ambiente, con fibre resistentissime ricavate da materiali vegetali

Lun 26 Mag 2014 | di Caroline Payne | Ambiente
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Capire come “funzionano” i sistemi biologici diventa sempre più vantaggioso sotto il profilo economico ed ecologico e in tutto il mondo c’è quasi una gara a scoprire come farlo. Queste le nuove scoperte di prodotti creati “copiando” ciò che avviene spontaneamente in Natura. Qui le droghe più o meno leggere non c’entrano nulla perché stiamo parlando della canapa ad uso industriale e non di quella per consumo umano. Due giovani architetti statunitensi, Matthew Mead e Tyler Mauri, hanno creato una società (la Hempitecture) per costruire edifici, in particolare scuole, fatti proprio di canapa (tanta) e un po’ di cemento. Infatti, al di là degli aspetti legali connessi al suo effetto allucinogeno, questa pianta dalle foglie lunghe e strette inconfondibili, è un vero e proprio tuttofare ecologico. Cresce velocemente e quasi ovunque, ha bisogno di meno acqua rispetto al cotone e può fare a meno dei fertilizzanti. E tra l’altro è altamente produttiva e per questo costa pochissimo.
È noto il fatto che molti prodotti di abbigliamento, ma anche olii e persino tanti tipi di carta sono ottenuti dalle sue fibre. Meno noto è il fatto che la canapa è anche un ottimo materiale da costruzione ecologico quando gli steli della pianta vengono aggiunti a cemento e malta. Con le sue fibre inoltre possono essere realizzate delle stuoie adattabili per l'isolamento termico dei tetti e delle pareti degli edifici. Che tra l’altro, aggiungiamo noi, possono essere realizzate usando solo le mani e qualche semplice attrezzo. Offre quindi possibilità produttive ad alta intensività di lavoro, coinvolgendo molto la creatività e l'attività della persona. Al contrario di altri materiali, tipo il polistirolo, che richiedono alta intensività di energia, di fonti fossili e di capitale per essere prodotte. In sostanza, con materiali tipo la canapa e il conseguente utilizzo, si creano molti posti di lavoro in più rispetto agli altri materiali.
I due architetti americani sostengono che anche George Washington, il primo Presidente degli Stati Uniti, è stato un appassionato coltivatore di canapa. O almeno così dice la leggenda. Ma è l’aspetto legale quello che impedisce la realizzazione dei loro edifici in tutto il territorio nazionale a stelle e strisce. Perché finora solo nove Stati dei 50 che compongono gli USA, permettono la coltivazione della canapa ad uso industriale. Nella maggior parte dei paesi europei (non in Italia) la coltivazione della canapa industriale è legale dal 1996, mentre alcuni Paesi, tipo in Germania, è solo vietato coltivarla a casa propria.

Dalle piante il calcestruzzo “blindato”
È un problema strutturale che interessa tutte le strutture in cemento armato (case, palazzi, strade, ponti, porti, ecc.): la ruggine che si forma nelle gabbie di ferro che sostengono il calcestruzzo usato nelle costruzioni, il quale a sua volta è un agglomerato fatto di ghiaia, sabbia e cemento. Dopo 40 – 50 anni, questo agglomerato perde la sua compattezza e la sua elasticità originaria cominciando a fessurarsi con delle crepe sempre più evidenti. Per questo motivo si impone automaticamente la manutenzione, la ristrutturazione o addirittura l’abbattimento dell’intero manufatto. Ce ne accorgiamo indirettamente quando periodicamente viene chiusa qualche strada per un pericolo di crollo. E siccome nella sola Germania, dove è stato approfondito il problema, di ponti ce ne sono oltre 200 mila, va da sé che il problema è molto sentito. Così hanno messo a punto un tipo di calcestruzzo dove insieme al cemento vengono inserite fibre di carbonio (tipo quelle con cui si costruiscono le biciclette moderne, le racchette da tennis o gli sci), ottenute però da materiale vegetale anziché da estratti del petrolio. Il suo scopritore, Manfred Curbach, lo ha chiamato “Carbonbeton” perché sostiene che il carbonio è molto più resistente dell’acciaio. Ne abbiamo parlato nel numero scorso scoprendo come si “auto-edificano” gli alberi di sequoia per arrivare all’altezza di quasi 120 metri (come un grattacelo di 40 piani). La composizione esatta del nuovo materiale è per ovvie ragioni segreta, ma grosso modo funziona in questo modo. Con una macchina si producono dei tessuti di fibre di carbonio, ottenendone una sorta di tela larga 2,5 metri e di qualsiasi lunghezza. Questo tessuto viene poi rivestito da un materiale speciale segreto (indiscrezioni parlano di una resina particolare) che poi viene riscaldato. Il risultato è un composto molto stabile ma flessibile, tanto che può essere arrotolato e trasportato facilmente. Questo composto infine viene incorporato tra sottili strati di calcestruzzo durante le fasi di gettata nella costruzione, mentre viene letteralmente spruzzato negli interventi di ristrutturazione degli edifici. L’intera posa in opera risulta alla fine molto più leggera, ma anche molto più resistente e duratura del calcestruzzo tradizionale. Grazie alle piante da cui si ricava questa nuova fibra di carbonio. In Germania già molti ponti sono stati costruiti con questo nuovo materiale.         


UN VETRO CHE SI PIEGA MA NON SI SPEZZA
Ispirandosi alla microstruttura della madreperla, i ricercatori del Dipartimento di Energia Meccanica della McGill Research di Montreal (Canada) hanno realizzato un vetro infrangibile 200 volte più resistente di quello comune prodotto dalla fusione dei cristalli del silicio. «La madreperla che ricopre gli strati interni delle conchiglie è composta da microscopici cristalli assemblati tra di loro, come se fossero delle costruzioni Lego», spiega il Prof. François Barthelat che ha guidato il team di ricercatori. «E questi sono tra i legami più duri, forti e resistenti che esistono al mondo», aggiunge lo studioso. Analizzando i “bordi” di queste strutture si è visto che sono legate tra di loro da una trama cristallina che è stata riprodotta in laboratorio. Il passaggio successivo è stato quello di incidere con un raggio laser la superficie di piccoli vetri tradizionali, per verificare se esisteva la stessa trama. I ricercatori hanno così scoperto che il vetro tradizionale ha delle piccole crepe all’interno di queste strutture cristalline e per questo è poco resistente agli urti violenti. Come terza fase i ricercatori hanno poi imitato la struttura casuale che si realizza con la creazione del vetro “pirex”, quello delle nostre pirofile da cucina ottenuto con l’aggiunta di acido borico al silicio. Nella fase di creazione del nuovo vetro è stata evitata la propagazione e l’ingrandimento delle piccole crepe che contraddistinguono quello tradizionale. Il materiale così ottenuto è a tutti gli effetti un vetro infrangibile. Così un giorno i bambini potranno giocare nel cortile di casa e del condominio (sperando che non abbiano solo quello spazio a disposizione) senza che ci si debba preoccupare che qualche pallonata rompa i vetri delle finestre.
 



Case di canapa

Miscelando la parte legnosa dello stelo di canapa, conosciuta anche come canapulo, e un legante a base di calce idraulica con acqua, si ottiene un cemento leggero, ottimo isolante e durevole


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