Superfici intelligenti

Da qualche anno, i problemi ambientali creati dalla crescita esponenziale delle emissioni inquinanti e della crescente richiesta di energia, “sono saliti ai primi posti nelle ansie e preoccupazioni legate al futuro per” la maggior parte dei cittadini europei, consapevoli ormai che si tratta di temi da affrontare oggi per non soccombere domani.
Di conseguenza i settori più avveduti dell’apparato produttivo si stanno attrezzando per fornire, ognuno nel proprio campo, risposte valide sotto il profilo dell’eco-compatibilità e del risparmio energetico.
Nel campo edile si studiano materiali e tecnologie finalizzate al risparmio energetico e alla diminuzione dell’inquinamento atmosferico.
Il Gruppo Zecca è da molto tempo all’avanguardia in Italia nel settore della prefabbricazione per l’edilizia industriale, residenziale, del terziario e delle infrastrutture.
L’esigenza, sempre più pressante, di un superiore livello di isolamento termico delle costruzioni e quella sempre più sentita, di un miglioramento dell’aspetto estetico, ha portato l’azienda lombarda a sviluppare un manufatto prefabbricato che abbini le due funzioni di isolamento termico e finitura, il Pannello Isolante Zecca, più brevemente denominato PIZ.
PIZ è un sistema integrato per il rivestimento di edifici, che abbina contemporaneamente le funzioni di isolamento termico e di riqualificazione estetica.
Questi pannelli sono caratterizzati dall’accoppiamento, effettuato nello stabilimento di produzione, di uno strato di rivestimento e di uno strato isolante.
La produzione dei pannelli isolanti Zecca è iniziata negli anni ’90, da prima applicata a strutture commerciali ed industriali e successivamente modificando e nobilitando il sistema grazie a una continua innovazione e ricerca tecnologica, anche alle civili abitazioni.
Innovazione e ricerca continuano ad essere il fiore all’occhiello di Zecca, che in collaborazione con il Dipartimento di Chimica del Politecnico di Milano e di altri istituti e laboratori, ha messo a punto un nuovo pannello di rivestimento chiamato “ PIZ Intelligent Surface “.
Nello specifico ai pannelli isolanti è stato aggiunto un particolare composto a base di biossido di titanio in forma cristallina e di dimensione idonea (nano materiale) allo scopo di incrementare il rendimento di catalisi modificando il comportamento e le proprietà di superficie: il tutto si manifesta in una spiccata attività fotocatalitica (attivata dalla luce ) e una conseguente caratteristica superficie a comportamento superidrofilico. La ricerca Zecca ha messo a punto un mix design tale da ottenere rendimenti di catalizzazione di notevole entità per un sistema in massa.

In pratica si tratta dell’utilizzo di materiali che in presenza di luce solare si attivano acquisendo la proprietà di ossidare, ovvero di “trasformare” gli inquinanti presenti nell’atmosfera in sostanze inerti.
Mediante l’azione del rivestimento con pannelli PIZ l’edificio si comporta come un vero depuratore d’aria.
“PIZ intelligent Surface” mantiene la caratteristica di isolante termico assicurando un ulteriore beneficio in termini di risparmio energetico con la conseguente riduzione dei principi inquinanti nell’atmosfera.
La seconda notevole innovazione tecnologica garantita da PIZ I.S. è la capacità di autopulizia delle facciate, il rivestimento non permette alle pareti di subire le variazioni di colore determinate solitamente dall’inquinamento atmosferico.
In conclusione questo materiale può dare un grande aiuto nel fronteggiare il problema dell’inquinamento, preservando al contempo l’aspetto superficiale del manufatto, grazie alla contemporanea e sinergica azione del potere ossidante, antibatterico e superidrofilo della propria superficie.
Il PIZ con queste caratteristiche è stato impiegato per la prima volta come rivestimento sperimentale in due nuovi edifici civili caratterizzati da un design innovativo nel comune di Morbegno, in Valtellina.
Il colore impiegato è il bianco, scelto per meglio verificare l’eventuale viraggio nel tempo.
Di questo innovativo prodotto attualmente è in fase di sviluppo la promozione commerciale in ambito europeo.
Le soluzioni offerte dal sistema PIZ, con le molteplici combinazioni di geometrie e di colori, rispondono in modo efficace all’esigenza di immagine tipica delle moderne costruzioni.
Sono disponibili diversi colori e finiture superficiali: in particolare le finiture sono: granigliato, liscio, sabbiato e bugnato, mentre il vasto assortimento di colori è strutturato partendo da una gamma di otto tinte base, oltre al bianco, disponibili ognuna in cinque tonalità diverse, formando così una scala cromatica di 40 colori standard.
La posa in opera del sistema PIZ si esegue con semplici operazioni meccaniche a secco che non richiedono mano d’opera o attrezzature speciali ed elimina qualsiasi incertezza sulla scelta dei componenti del rivestimento e sulle condizioni climatiche al montaggio.
Il sistema è poi facilmente ispezionabile: l’eventuale sostituzione di un pannello non presenta alcuna difficoltà, cosi come è semplice e veloce intervenire con operazioni di restyling delle facciate intervenendo su colori e finiture. In sintesi i vantaggi apportati dal sistema PIZ sono di ordine estetico poiché consentono massima libertà progettuale e grandi possibilità espressive ottenibili grazie alla molteplice combinazione possibile di formati e colori.
Dal punto di vista della durabilità si garantisce una elevata resistenza agli agenti atmosferici, agli urti e all’abrasione, ma anche una buona traspirabilità che evita condense e muffe aumentando il confort abitativo.
La struttura metallica trattata con rivestimenti anticorrosione, i sistemi di ancoraggio certificati rendono il sistema estremamente affidabile.
L’applicazione su ogni superficie senza particolari interventi preliminari alla posa, le spese di manutenzione nulle, il risparmio sui consumi energetici dovuto all’effetto isolante, il costo contenuto ne fanno un sistema molto vantaggioso economicamente.

CONSIDERAZIONI RELATIVE ALLA TECNOLOGIA DELLA FOTOCATALISI APPLICATA AL PIZ I.S.
Le peculiari caratteristiche antisporcanti che consentono una drastica riduzione dei costi di pulizia e manutenzione, sono garantite da un fenomeno fisico determinato dall’azione combinata luce/prodotto fotocatalitico, tecnicamente definito “superidrofilia”, che permette all’acqua di spandersi perfettamente sulla superficie senza formazione di gocce con angolo di contatto acqua-superficie prossimo a 0°. Il comportamento della superficie esterna cosiddetta “superidrofila”, consente al rivestimento dipannelli PIZ I.S. durante le piogge di essere perfettamente dilavato, l’acqua che percola sulla facciata agisce come una lama che scalza alla base ogni deposito in facciata.
Il risultato è che lo sporco verrà facilmente asportato. In merito sono state eseguite prove di bagnabilità per verificare l’effettivo potere superidrofilo del prodotto fotocatalitico, monitorando la presenza e la forma di gocce d’acqua nel tempo.
L’altra caratteristica, legata alla capacità fotocatalitica del PIZ I.S. è l’abbattimento e trasformazione dell’inquinamento atmosferico. Il fotocatalizzatore è una sostanza che, a seguito della illuminazione solare, migliora accelerando fortemente un processo di reazione chimica senza che il materiale stesso subisca modificazioni chimiche. In natura per realizzare la fotosintesi, impiegata dalle piante, la clorofilla è un fotocatalizzatore. Quando materiale semiconduttore fotocatalizzatore assorbe la radiazione ultravioletta (UV) dal sole o è illuminato da una luce artificiale (lampada UV) libera coppie di elettroni e produce dunque buchi nella banda di valenza. I buchi nella banda di valenza hanno un forte potere ossidante e gli elettroni un forte potere riducente. Quando queste coppie di buchi e elettroni reagiscono con l’umidità in superficie, il forte potere ossidante produce dei radicali di idrogeno; questi radicali reagendo con le sostanze inquinanti presenti nell’atmosfera le decompongono in sostanze non inquinanti e facilmente asportabili dalla pioggia.
I test effettuati per verificare l’effettivo potere di decomposizione di sostanze inquinanti organiche, hanno impiegato un comune VOC (volatile organic compounds): l’alcool isopropilico. La reazione che si è studiata è la seguente: Alcol isopropilico + ossigeno = acetone + acqua.
E’ stato poi monitorato nel tempo l’abbattimento dell’alcol isopropilico (formazione di acetone) in una cella in quarzo, contenente il campione e sottoposta a una irradiazione attraverso una lampada UV; performance migliori sono quelle dei prodotti che a pari tempo convertono più VOC.
Ulteriore importante proprietà di questi materiali è un forte potere di reazione contro l’aggressione di batteri, muffe, funghi e microrganismi. I batteri e i funghi che attaccano le superfici sono eliminati grazie all’effetto ossidante del fotocatalizzatore. E’ noto in letteratura scientifica come l’effetto antibatterico del biossido di titanio risulti essere estremamente efficace in quanto agisce anche quando ci sono cellule che ricoprono la superficie e quando i batteri si stanno rapidamente propagando.
Per verificare le proprietà di autopulizia tra gli altri sono stati effettuati test di sporcamento con coloranti organici inquinanti (come la Rodamina b), sottoponendo i campioni a irradiazione solare e misurando la variazione di colore nel tempo con uno spettrofotometro.

di LORENZO CANNAVALE

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