Author: Rinnovabili.it
L’aerogel viene scomposto in grani da 2 a 4 millimetri e miscelato in intonaco isolante -credits: © Fraunhofer / Piotr Banczerowski
La formula sostituisce l’acido impiegato per passare allo stato sol-gel, con il solvente più green ad oggi esistente
(Rinnovabili.it) – Composti per il 99,8% d’aria, gli aerogel sono i materiali isolanti più leggeri ed efficaci prodotti fino ad ora. Inoltre il fatto che siano prodotti impiegando quale materia prima il biossido di silicio, li rende anche estremamente sostenibili e non pericolosi. Dunque cosa limita lo sviluppo degli aerogel isolanti? Ancora una volta il limite è economico.
Il costo di produzione ne impedisce la diffusione su larga scala rilegandoli, per il momento, ad applicazioni di nicchia come ad esempio i componenti per le tute spaziali.
Aerogel più economici per la produzione di massa
Con l’obiettivo di rendere la produzione di aerogel per l’isolamento degli edifici più economica, la società PROCERAM GmbH & Co. ha pensato bene di rivolgersi ai ricercatori del Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT di Oberhausen. I due team si sono dati 6 anni per arrivare a formulare un aerogel più competitivo nei prezzi che garantisca allo stesso tempo le massime prestazioni isolanti e l’eliminazione dei componenti fossili.
Il risultato pre-commerciale raggiunto può essere scalato in laboratorio a seconda delle esigenze ed ha ridotto i costi di produzione addirittura del 70%. Allo stesso tempo anche i tempi sono migliorati, passando dalle 10 ore canoniche per la realizzazione di un aerogel, a solo 2,5 ore.
La ricetta segreta
Christoph Dworatzyk di PROCERAM GmbH & Co. KG con Andreas Sengespeick e Nils Mölders di Fraunhofer UMSICHT (da sinistra a destra) – credits © Fraunhofer / Piotr Banczerowski
Per ridurre i costi ed i tempi, il team di ricerca si è concentrato sul processo di produzione. Solitamente gli aerogel vengono realizzati partendo da un “sol”, ovvero un mezzo contenente particelle solide disperse in un liquido, che viene modificato (grazie all’aggiunta di un additivo) per formare una rete tridimensionale che si estende attraverso il liquido, ovvero un gel. Per produrre una reazione sol-gel si utilizza generalmente un acido in una proporzione di 6 kg per ogni chilo di aerogel prodotto. Questo passaggio però può essere dannoso per l’ambiente, ecco perchè i ricercatori del Fraunhofer hanno optato per sostituire l’acido con anidride carbonica supercritica, considerata al momento uno dei solventi più “green” esistenti.
Nella fase finale del processo per creare materiali isolanti per edifici più sostenibili, l’aerogel viene scomposto in grandi da 2 a 4 millimetri e miscelato con intonaco minerale puro. Il risultato è un composto con prestazioni fisiche e di coibentazione termica addirittura superiore ai più tradizionali poliestere o lana minerale.
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“Se mescolati al gesso, gli aerogel possono ridurre la conduttività termica di un fattore due rispetto al polistirene; è davvero enorme. Quindi quello che abbiamo è un materiale isolante altamente efficace fatto esclusivamente di minerali”, rivela il Christoph Dworatzyk di PROCERAM. “Ciò significa che un foglio di materiale aerogel con spessore pari alla metà di un foglio di polistirene può raggiungere lo stesso livello di isolamento”.
“E c’è anche un altro vantaggio: qui utilizziamo solo materiali come sabbia e calce che possono essere reimmessi nell’economia circolare dei materiali, cioè possono essere riciclati”, aggiunge Andreas Sengespeick del Fraunhofer UMSICHT.
Il nuovo processo di produzione ha quindi un grande potenziale sia per migliorare la tecnologia applicata al settore delle costruzioni, che per la protezione del clima.