Un'innovazione promettente nel campo del raffreddamento sostenibile emerge dalla Technische Universität Graz, in Austria. Ricercatori hanno sviluppato cubi di argilla stampati in 3D che, utilizzando il processo di raffreddamento evaporativo, sono in grado di ridurre significativamente la temperatura circostante. Durante test condotti in un ambiente caldo, un cubo di soli 23 centimetri riempito d'acqua ha abbassato la temperatura nelle sue immediate vicinanze di quasi 7 °C. Questa tecnologia, che non impiega gas refrigeranti o compressori, ma si affida a acqua, ceramica e una complessa struttura porosa, rappresenta un passo avanti verso soluzioni più ecologiche per il controllo termico.
Il progetto si basa su un principio antico, quello del raffreddamento per evaporazione, ma lo reinterpreta con l'ausilio della stampa 3D. La ceramica è stata appositamente disegnata con una geometria unica per massimizzare la superficie esposta all'aria, facilitando così l'evaporazione dell'acqua e il conseguente assorbimento di calore dall'ambiente. Questa particolare conformazione interna, denominata "triply periodic minimal surface" (TPMS), consente di ottenere una vasta superficie interna con una quantità minima di materiale, rendendo i blocchi altamente efficienti.
La produzione di questi cubi prevede la progettazione digitale e la stampa in una miscela a base di argilla. La cottura a basse temperature garantisce il mantenimento di una struttura intrinsecamente porosa. Una volta aggiunta l'acqua, essa risale e si diffonde attraverso il materiale per capillarità, un processo che ricorda l'assorbimento di un foglio di carta. Più ceramica umida è a contatto con l'aria, maggiore è l'efficienza del raffreddamento. Questo approccio è stato inizialmente esplorato nella tesi magistrale di Kristijan Ristoski allo ShapeLab dell'Istituto di Architettura e Media della TU Graz, e ora è stato esteso alla realizzazione di intere pareti raffreddanti.
Un aspetto particolarmente innovativo della ricerca riguarda l'integrazione di micelio e trucioli di legno nella miscela di argilla prima della cottura. Il micelio, crescendo all'interno del materiale, crea una rete di filamenti sottilissimi. Durante la cottura, micelio e legno bruciano, lasciando dietro di sé una complessa rete di micro e macropori che ottimizza la distribuzione dell'acqua e aumenta ulteriormente la porosità della ceramica. Il team sta anche esplorando l'uso di materiali meno convenzionali, come il limo dragato dal lago di Neusiedl, trasformando un sedimento di scarto in una potenziale materia prima per la stampa 3D.
È fondamentale interpretare correttamente i dati sui quasi 7 °C di raffreddamento. Sebbene l'effetto sia chiaramente percepibile nelle immediate vicinanze del prototipo, questo risultato è stato ottenuto in un test controllato all'interno di una mansarda molto calda e non si traduce automaticamente in una riduzione uniforme della temperatura di un intero ambiente, né tantomeno di spazi urbani estesi. I ricercatori della TU Graz hanno sviluppato un prototipo e un impianto dimostrativo, ma ulteriori studi sono necessari per valutarne le prestazioni su larga scala e in condizioni ambientali reali, considerando il consumo d'acqua e l'efficacia in diverse condizioni di temperatura, ventilazione e umidità.
Questa tecnologia si rivela particolarmente interessante per gli ambienti urbani densamente costruiti, dove la piantumazione di alberi è spesso complessa. Cortili, fermate dei mezzi pubblici, piazze con scarsa vegetazione, edifici e aree di attesa potrebbero beneficiare enormemente di queste pareti raffreddanti. La TU Graz stessa ha installato una parete dimostrativa di due metri per due nel suo Campus Neue Technik, suggerendo applicazioni in abitazioni, uffici, scuole e spazi pubblici. Sebbene non possa sostituire completamente il ruolo degli alberi, che offrono benefici ambientali più ampi, questa ceramica innovativa rappresenta uno strumento concreto per la cassetta degli attrezzi delle città del futuro, contribuendo a mitigare l'effetto isola di calore urbano.
