Italcementi ha condotto una ricerca sui “cool materials”, prodotti green caratterizzati da una grande attenzione alla sostenibilità ambientale, oltre che sociale ed economica.
Come noto, quello del cambiamento climatico è un tema di grande attualità. Diversi sono stati i focus sulle strategie e le novità tecnologiche che stanno nascendo per contrastare questo fenomeno. La ricerca di Italcementi è nata nell’ambito di un progetto finanziato dal Fondo di Ricerca di Sistema Elettrico Cool It, “Riduzione dei consumi elettrici per la climatizzazione estiva di edifici mediante sviluppo di Cool Materials cementizi a elevata riflettanza solare”.
Cosa sono i cool materials?
Sono materiali organici o inorganici, con elevato SRI, l’indice di riflettanza solare, ovvero materiali con straordinaria capacità di respingere la radiazione solare.
SRI è frutto di un calcolo, che tiene conto sia delle misure di riflettanza solare della superficie che della sua emissività termica, in fissate condizioni di irraggiamento e di ventilazione:
- La riflettanza solare (o albedo) è la frazione di radiazione riflessa da una superficie rispetto alla radiazione solare che la investe;
- L’emissività termica è la capacità di una superficie di trasmettere energia sotto forma di radiazione termica.
In generale, maggiore è SRI, maggiore è la capacità delle superficie di rimanere “fredda”.
I NIR riflettenti
Se pensiamo ai tetti degli edifici di molti paesi dell’Europa meridionale, come Italia, Spagna, Grecia e Tunisia, ci vengono in mente costruzioni prevalentemente bianche, e questo per un motivo ben preciso: i materiali bianchi sono di per sé riflettenti e rappresentano una naturale strategia fin dalle antiche tradizioni per limitare il surriscaldamento delle abitazioni troppo esposte al sole estivo.
Questa capacità è legata alla riflessione della luce solare nel cosiddetto campo del visibile. La radiazione solare ha, però, componenti anche in regioni caratterizzate da lunghezze d’onda diverse da quelle del campo visibile. In particolare, è l’assorbimento di radiazione nella regione del NIR (ovvero il vicino infrarosso) responsabile del surriscaldamento superficiale.
Ebbene, i cool materials non sono soltanto materiali prevalentemente chiari o bianchi ma anche colorati NIR riflettenti, con la potenzialità di contribuire a contenere i consumi di energia elettrica degli edifici nei mesi estivi e non solo.
Le isole di calore
Proseguiamo il ragionamento parlando di isola di calore urbana, un evento che concorre, anche se non in prima linea, al fenomeno più ampio del Global Warming, e dell’uso dei cool materials per limitarne gli effetti.
Isole di calore, cosa sono?
Con isola di calore urbana si intende un’area urbana o metropolitana che è significativamente più calda delle limitrofe aree suburbane e rurali a causa dell’azione dell’uomo che ne ha modificato la superficie. La differenza di temperatura è generalmente più rilevante nelle ore notturne piuttosto che durante il giorno e l’isola di calore urbana è maggiormente evidente in estate.
Tre sono i fattori che contribuiscono a generare l’isola di calore urbana:
- Fattori fisico-materici: i materiali con cui è costruita la città
- Fattori morfologici: la forma della città
- Fattori antropogenici: funzioni e attività svolte nella città
Le isole di calore influiscono sull’aumento dei consumi di energia elettrica per raffrescamento, oltre che sul comfort termico e sulla qualità dell’aria stessa. Oltre il 75% della popolazione europea vive nelle aree urbane e la percentuale è attesa in crescita oltre l’80% entro il 2050. L’agglomerazione di persone e la concentrazione di attività economiche rende le città particolarmente vulnerabili e tanto più oggetto di valutazione dell’impatto sul cambiamento climatico.
Quindi le conseguenze dovute all’effetto dell’isola di calore sono molteplici e incidono sulla qualità degli ecosistemi e dell’ambiente urbano, producono malessere psico-fisico e inevitabilmente anche un danno economico.
Cool materials: la ricerca di Italcementi
Per contribuire a strategie di contrasto dell’isola di calore urbano “a misura di cittadino”, Italcementi sta progettando un sistema di ottimizzazione di pavimentazioni in calcestruzzo “fredde”, con spiccata capacità di riflettere la radiazione solare.
La ricerca di Italcementi vede lo studio di prodotti green in un’ottica di sostenibilità ambientale, oltre che sociale ed economica. Per questo motivo sta lavorando alla realizzazione di calcestruzzi “cool” avanzati, caratterizzati da superfici altamente riflettenti.
Oltre allo studio di pavimentazioni chiare infatti, la ricerca nell’ambito del progetto finanziato dal Fondo di Ricerca di Sistema Elettrico COOL IT, “Riduzione dei consumi elettrici per la climatizzazione estiva di edifici mediante sviluppo di Cool Materials (CM) cementizi ad elevata riflettanza solare” ha anche come obiettivo quello di valutare superfici colorate con capacità di riflettere la radiazione solare ben più elevata dei corrispettivi prodotti colorati con pigmenti tradizionali.
Le pavimentazioni cool colorate progettate da Italcementi, anche di colorazione grigia, hanno la potenzialità di garantire valori di SRI anche maggiore di 29, che rappresenta la soglia minima da raggiungere per ottenere crediti LEED di sostenibilità ambientale delle pavimentazioni.
Le pavimentazioni cool ad elevato SRI sono in grado di incidere positivamente sull’isola di calore urbano, riducendo la temperatura delle superfici di piazze, marciapiedi, parcheggi e sul comfort esterno, diretto dei cittadini all’aperto, soprattutto quando applicati in aree estese, non soffocate dall’affollamento di edifici circostanti.
Per approfondire l’argomento puoi consultare le seguenti letture:
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