Il grafene entra nell’edilizia riducendo anche le bollette

Grafene

Il brevetto della start-up italiana Esananotech consente di realizzare nuovi pannelli radianti grazie al grafene che consumano il 50-60% meno di quelli in circolazione. E il ministero delle Imprese li considera una soluzione per gli appalti pubblici. E non solo.

Il grafene

Paglia, canapa, legno e grafene. Tra le soluzioni green per l’edilizia ne spunta una, a sorpresa, che è un’icona della tecnologia avanzata. Con in più un’impronta tutta italiana.

Tecnicamente il grafene è un allotropo del carbonio costituito da un singolo strato di atomi arrangiati in un reticolo esagonale.

Un allotropo è la caratteristica che indica la proprietà di alcune sostanze chimiche di esistere in diverse forme, ma con atomi che appartengono allo stesso elemento chimico.

La parola grafene è parente di grafite, materiale conosciuto da secoli e utilizzato anche per le mine delle matite.

Nel grafene, però, ogni atomo di carbonio è connesso ai tre contigui in modo diverso. Risultato: quella di grafene è una delle molecole più conduttive conosciute.

Inoltre, ha una resistenza simile a quella del diamante e allo stesso tempo la flessibilità di una plastica.

Ai piedi di Bergamo

Finora il grafene è stato utilizzato per i più svariati impieghi: dall’elettronica alla desalinizzazione, dalle racchette da tennis alla rilevazione delle molecole di gas.

Ma nel 2019 a Bergamo è stata realizzata la prima strada italiana a base di grafene, sfruttando il rifacimento di una carreggiata preesistente.

Il tratto di strada è lungo circa 1 chilometro ed è costituito da un supermodificante a base di grafene, che permette di aumentare notevolmente la vita utile dell’opera, mischiato ad una plastica dura e malleabile.

Grafene

In edilizia

Ora, però, questo materiale entra ufficialmente anche nel mondo dell’edilizia con un passaporto green fornito dal ministero delle Imprese e del made in Italy, che è pronto a inserirlo nel programma degli appalti d’innovazione.

L’aspetto green deriva dal fatto che con il suo utilizzo è stimato un risparmio nell’ordine del 50-60% del consumo energetico, grazie al brevetto di una start-up italiana, Esananotech.

La soluzione è stata sviluppata in partnership tra l’azienda e l’Università di Parma con una serie di sperimentazioni sulla produzione di grafene dal ciclo di recupero delle materie plastiche.

Il risultato ha fatto entrare il grafene nel mondo delle costruzioni, come una delle soluzioni per raggiungere gli obiettivi posti dalla direttiva europea Case green (Epbd, Energy Performance of Building Directive), a cominciare dalla sua applicazione per gli immobili pubblici.

Più precisamente, la soluzione prevede che il grafene possa essere utilizzato per nuovi pannelli radianti a basso consumo: per questo può entrare anche nelle gare pubbliche partendo da Smarter Italy, il programma di appalti d’innovazione attuato dall’Agenzia per l’Italia digitale e finanziato dal governo.

Ma, oltre che per i pannelli radianti, sistemi di riscaldamento che utilizzano il calore proveniente da tubazioni collocate dietro le superfici dell’ambiente da riscaldare, il ministero delle Imprese pensa all’impiego del grafene anche per diminuire le dimensioni o aumentare la potenza delle batterie rispetto a quelle odierne al litio, utilizzate nelle automobili, ma anche in quelle di accumulo utilizzate negli edifici assieme ai pannelli fotovoltaici.

Pannelli radianti

Direttiva case green

In questo modo il brevetto sviluppato da Esananotech in campo immobiliare può essere utilizzato per raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico fissati dalla direttiva europea, che prevede un miglioramento di due classi per il 16% del parco immobiliare italiano più energivoro entro il 2030.

E, secondo i calcoli del Mimit, i pannelli radianti realizzati in grafene e alimentati da energia elettrica, magari prodotta dai raggi solari, possono abbattere la spesa per la bolletta.

Grazie alla tecnologia sviluppata, basta una minima quota di grafene per consentire a un pannello di nuova generazione di riscaldare gli ambienti, e con bassi consumi di energia elettrica, evitando altri interventi infrastrutturali.

I consumi energetici, in base ai primi calcoli, potrebbero scendere nell’ordine del 50-60%: un risultato che supera di gran lunga i parametri della direttiva europea, con un costo per fornitura e posa ridotto di dieci volte, oltre a un risparmio notevole sulla bolletta.

Vantaggi e ostacoli

I pannelli radianti sono un dispositivo che può essere installato a pavimento, a parete o sul soffitto.
 
Sul pavimento funzionano con la circolazione di acqua calda a bassa (30-35 gradi) in un circuito chiuso, che si sviluppa coprendo una superficie radiante molto elevata, oppure con energia elettrica e cavi scaldanti.
 
I pannelli radianti a soffitto, invece, sono in genere costituiti da moduli metallici o in cartongesso di varia forma: sono pannelli a vista al di sopra (o all’interno) dei quali è installato il tubo.
 
La maggior parte dei sistemi a pavimento sono posati con uno strato di massetto sopra per creare una superficie piana e regolare su cui posare il pavimento.
 
Negli impianti senza massetto la serpentina di tubazioni è rivestita di solito con uno speciale foglio di alluminio, che aiuta il calore a propagarsi in maniera più uniforme su tutta la superficie del pavimento.
 
I pannelli radianti vantano, secondo gli esperti, minori costi di esercizio sul funzionamento, rispetto a sistemi tradizionali, non hanno necessità di caldaia o canna fumaria, né di tubazioni e di manutenzione.
 
Resta però il nodo del costo dell’elettricità, oltre a una certa complessità nella progettazione e nella realizzazione dell’impianto.
 
Un sistema a pannelli radianti, inoltre, deve funzionare giorno e notte per raggiungere l’efficienza necessaria e il risparmio energetico si ottiene solo se i locali sono occupati nell’intero arco della giornata, come nel caso di ospedali e case di riposo.
 
L’utilizzo del grafene, che consentirebbe di abbattere il costo del 50-60%, potrebbe però superare questo gap.

di Paolo Caliari

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