Rivista di informazione del Dipartimento di Ingegneria Industriale
Università di Trento
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Il futuro dell’edilizia sostenibile passa attraverso l’innovazione nei materiali. Un team di ricercatori del nostro dipartimento sta sviluppando una tecnologia rivoluzionaria che potrebbe trasformare pareti, pavimenti e pannelli degli edifici in accumulatori di energia termica, migliorandone l’efficienza energetica e il comfort abitativo.
Questo progetto, vincitore del 13° bando della Fondazione per la Valorizzazione della Ricerca Trentina (VRT), coniuga ricerca d’avanguardia e risorse locali. A guidarlo sono Mattia Biesuz e Giulia Fredi, insieme alla Prof.ssa Sandra Dirè, Daniele Rigotti e Silvia Santagiuliana, con il supporto di Tassullo, azienda leader nei materiali da costruzione.
L’obiettivo? Creare materiali intelligenti, in grado di immagazzinare e rilasciare calore grazie a una tecnica innovativa chiamata sinterizzazione a freddo (cold sintering).
Tradizionalmente, i materiali ceramici vengono prodotti a temperature altissime, con un grande dispendio energetico. La sinterizzazione a freddo cambia completamente il processo, permettendo di lavorare i materiali a temperature inferiori a 250°C. Questo significa meno consumi (fino all’80% in meno) e la possibilità di integrare filler termolabili, che altrimenti non resisterebbero alle alte temperature della produzione tradizionale.
Il progetto si concentra in particolare su materiali a cambiamento di fase (MCF) polimerici, come le paraffine, che assorbono e rilasciano calore al variare della temperatura. Il loro punto di transizione si trova tra 20 e 24°C, cioè esattamente la temperatura ideale per il comfort umano. Quando la temperatura aumenta, i MCF fondono e immagazzinano calore; quando diminuisce, cristallizzano rilasciando l’energia accumulata.
Grazie alla sinterizzazione a freddo, questi materiali possono essere microincapsulati e integrati in matrici ceramiche, creando un connubio impossibile con le tecnologie tradizionali.
Immagina un pannello da costruzione che accumula calore di giorno e lo rilascia di notte. Questo è esattamente ciò che fa il nuovo composito: quando la temperatura aumenta, i MCF all’interno della matrice ceramica fondono e assorbono calore; quando la temperatura scende, i MCF cristallizzano, rilasciando l’energia accumulata. Una vera e propria batteria termica.
Il risultato? Una temperatura più stabile negli ambienti interni, con un minore bisogno di riscaldamento o raffrescamento.
Il materiale verrà realizzato combinando MCF polimerici microincapsulati con ceramiche di scarto locali, come marne e carbonati. Così, oltre a migliorare l’efficienza energetica, si valorizzano risorse locali e materiali riciclati.
Le potenzialità del progetto sono molteplici: per le imprese edili trentine, si aprono nuove frontiere di innovazione; per la comunità, si prospetta una riduzione dei costi di riscaldamento per oltre 125.000 edifici residenziali; per l’ambiente, un significativo abbattimento dell’impatto ecologico.
Il team sta lavorando per sviluppare un prototipo con una capacità di accumulo di almeno 30 J/cm³ e una resistenza meccanica superiore a 5 MPa. In questo modo, il materiale sarà non solo efficiente dal punto di vista termico, ma anche resistente e adatto all’uso edilizio.
Questo progetto dimostra come l’innovazione possa rivoluzionare l’edilizia, rendendola più efficiente e attenta all’ambiente.
Nei prossimi mesi, il team esplorerà la possibilità di brevettare il materiale o il processo e cercherà finanziamenti europei per portare avanti la ricerca. L’obiettivo? Fare del Trentino un punto di riferimento per i materiali da costruzione sostenibili.
Un piccolo passo per l’architettura, ma un grande passo verso un futuro in cui le case non saranno più solo strutture passive, ma attori attivi nella gestione dell’energia e del benessere abitativo.
