I ricercatori della School of Engineering della UPM hanno sviluppato una nuova facciata ventilata con controllo dei flussi d’aria

Arriva dall’Universidad Politécnica de Madrid l’ultima innovazione in tema di chiusure verticali edilizie. Il campo d’applicazione è quello delle facciate ventilate, elementi multistrato in  favoriscono la traspirabilità dell’edificio, permettendo di ridurre la dispersione di calore in inverno ed evitarne l’accumulo in estate. Gli ingegneri spagnoli hanno messo a punto progettato un nuovo sistema che riduce guadagni e perdite energetiche e di conseguenza i consumi degli abitanti.

Attualmente, i costi della climatizzazione rappresentano tra il 40% e il 65% delle spese totali degli edifici. In un clima mediterraneo-continentale come quello che esiste nelle zone interne della Spagna o in Sicilia centrale, nei mesi freddi le abitazioni soffrono di perdite di energia attraverso le facciate nord ed est, come conseguenza delle basse temperature. Di contro, in estate, l’edificio guadagna calore attraverso le facciate sud e ovest a causa della radiazione solare. In entrambi i casi, per garantire il confort interno è necessario un sistema di climatizzazione  che compensi guadagni e le perdite di energia attraverso l’involucro edilizio.

Oggi le facciate ventilate convenzionali sono composte quattro strati funzionali, così ordinati dall’interno verso l’esterno): uno strato isolante continuo, una camera di ventilazione, una struttura di sostegno e un rivestimento esterno.

La novità della proposta spagnolo consiste nell’introdurre una seconda camera tra quella esistente e lo strato isolante, collegando entrambe le intercapedini di ventilazione nella parte inferiore della facciata. Il sistema è dotato, inoltre, di un elemento che regola il flusso d’aria nelle camere, a seconda del gradiente della temperatura esistente tra l’interno e l’esterno dell’edificio.

I risultati dei primi test effettuati sulle nuove facciate ventilate mostrano che il sistema proposto consente un aumento dell’efficienza del 38 per cento nel periodo estivo e addirittura del 333 per cento nel periodo invernale rispetto ad una facciata ventilata convenzionale. La semplicità di questa soluzione – già brevettata dai suoi inventori – permette di applicarla sia sui nuovi edifici che su quelli vecchi in fase di restaurazione. Il lavoro è stato recentemente pubblicato sulla rivista Energy and Buildings.

(fonte: rinnovabili.it)

Scoperta una famiglia di materiali anodici in grado di raddoppiare la capacità di carica degli elettrodi della batteria agli ioni di litio

Il nuovo anodo stagno-alluminio (a destra) e il tipico anodo in rame-grafite (a sinistra).

Il presente tecnologico chiede molto alle attuali batterie al litio. Pretese destinate ad aumentare man mano che le auto elettriche e l’accumulo stazionario si faranno spazio nel mercato. Riuscire a perfezionare ed ottimizzare questa tecnologia è divenuto per molti una vera e propria necessità. La ricerca sta tentando di conciliare diverse esigenze: da una parte è necessario rendere questi dispositivi più economici, dall’altro si vuole aumentarne le prestazioni, che significa essenzialmente renderli più leggeri e compatti ma in grado di accumulare quantitativi maggiori di elettricità.

Per raggiungere tutti questi obiettivi in un colpo solo, all’Università del Texas, un gruppo di ingegneri sta testando una nuova lega metallica con cui realizzare gli elettrodi delle batterie.

Ma per capire i vantaggi del nuovo materiale, è necessario fare qualche passo indietro. La produzione tradizionale di batterie al litio impiega lamine di rame rivestite da polvere di grafite per realizzare gli anodi. È un processo di produzione complicato e laborioso a cui, da anni, si sta cercando un’alternativa. Ma i nuovi materiali sperimentati sino ad ora si sono sempre rivelati o più costosi o dotati di minor capacità di stoccaggio.

Lo scienziato dell’ateneo texano Karl Kreder e la sua squadra sono stati in grado di trovare la quadratura del cerchio grazie ad un approccio di produzione degli anodi semplificato. I ricercatori hanno impiegato una nuova lega di stagno-alluminio, chiamata lega eutettica interdigitata (Eutectic Interdigitated -IdEA), che consente di risparmiare tempo e materiali realizzando un elettrodo attraverso solo due semplici passaggi. Spiega Kreder “L’alluminio crea una matrice conduttiva in cui viene mantenuta la stagnola”, fornisce in pratica “la struttura e la conduzione elettrica”, mentre la stagnola, ovviamente nano strutturata, si lega in maniera reversibile con litio duranti i cicli di carica-scarica.

L’IdEA risulta essere spesso solo un quarto rispetto al materiale anodico tradizionale, pesando la metà. Il team lo ha testato in batterie al litio complete, scoprendo di poter aumentare di due volte la capacità di accumulo di un tipico anodo di rame-grafite.

(fonte: Rinnovabili.it)

L’aggiunta alla miscela di piccoli pezzi di PET precedentemente trattati potrebbe ridurre le emissioni di carbonio dell’industria del cemento

Il contributo della plastica riciclata all’edilizia del futuro

Quanti oggetti si possono realizzare con la plastica riciclata? Dagli arredi ai vestiti, dagli occhiali agli interni auto, dalle pavimentazioni alle tubature, è lunga la lista prodotti sotto cui oggi possono rinascere i rifiuti polimerici. Al Massachusetts Institute (MIT) vogliono aggiungere, però, un’altra voce: il calcestruzzo. Secondo un nuovo studio dell’Ateneo americano, infatti, la plastica riciclata delle bottiglie usate potrebbe portare alla produzione di un cemento più resistente ed ecologico.

Gli ingegneri Carolyn Schaefer e Michael Ortega, insieme ad alcuni colleghi, hanno scoperto che l’aggiunta del PET, opportunamente trattato, alla miscela cementizia permette di ottenere un prodotto finale che è fino al 20% più forte del calcestruzzo tradizionale. “C’è un’enorme quantità di plastica che arriva in discarica ogni anno”, spiega Michael Short, professore aggiunto presso il Dipartimento di Scienze Nucleari e Ingegneria del MIT. “La nostra tecnologia tira fuori la plastica dalla discarica, la blocca nel calcestruzzo, usando in tal modo meno cemento e rilasciando quindi meno emissioni”.

Non si tratta del primo esperimento che vede plastica riciclata aggiunta alla miscela cementizia. Tuttavia gli esperimenti condotti finora aveva indebolito il prodotto, anziché rafforzarlo. Gli studenti hanno dovuto trovare un modo per risolvere il problema e la soluzione si è presentata grazie ai raggi gamma. Il team ha scoperto, infatti, che esponendo fiocchi di PET (polietilene tereftalato) a piccole dosi di radiazioni gamma è possibile cambiare la struttura cristallina del polimero rendendola più rigida, dura e resistente.

Gli studenti hanno ottenuto la plastica riciclata da un impianto locale, hanno ripulito manualmente i fiocchi per rimuovere pezzi di metallo e altri detriti, quindi hanno portato i campioni in uno dei laboratori sotterranei del MIT, dove è installato un irradiatore cobalto-60, bombardandoli con una piccola dose di raggi gamma.  I ficchi sono stati quindi ridotti in polvere e aggiunti al cemento. Il prodotto finale, come chiarisce Short, non presenta rischi dal momento che “non c’è radioattività residua”. “Sostituire anche una piccola quantità di calcestruzzo con la plastica così irradiata potrebbe contribuire a ridurre l’impronta globale di carbonio dell’industria del cemento”.

(fonte: Rinnovabili.it)

(fonte: Rinnovabili.it)

Si spruzza su muri, usato per la prima volta in una scuola

Un calcestruzzo resistente ai terremoti ed ecosostenibile è stato messo a punto i ricercatori dell’università canadese della Columbia Britannica, che a breve lo useranno per la prima volta nell’ambito di un intervento antisismico in una scuola elementare di Vancouver. Il nuovo materiale è stato progettato su scala molecolare per essere forte, malleabile e duttile, simile all’acciaio, spiegano gli studiosi, secondo cui l’applicazione come rivestimento sulle superfici di edifici vulnerabili ne aumenta la resistenza ai terremoti.

Chiamato Edcc, sigla che sta per “composto cementizio duttile ed ecologico”, il materiale è stato testato usando intensità elevate quanto la magnitudo 9.0 del sisma che nel 2011 ha colpito la regione giapponese del Tohoku causando il disastro di Fukushima.

“Abbiamo spruzzato una serie di muri con uno strato di Edcc di 10 millimetri, sufficiente a rinforzare la maggior parte delle pareti interne contro gli urti sismici”, raccontano i ricercatori. “In seguito li abbiamo sottoposti alle scosse del livello del sisma di Tohoku e ad altri tipi e intensità di terremoti, senza riuscire a romperli”.

Il materiale combina il cemento con fibre a base di polimeri, ceneri volanti e altri additivi industriali. Sostituendo il 70% del cemento con le ceneri volanti, che sono un sottoprodotto industriale, si riescono a ridurre i gas serra. La produzione di una tonnellata di cemento genera quasi una tonnellata di CO2, evidenziano infatti gli studiosi, secondo cui il nuovo materiale “può salvare vite non solo in Canada, ma in tutto il mondo”.

(fonte: ansa.it)