Ogni segmento richiede poco meno di 1 ora per essere stampato e può trasformarsi in un elemento costruttivo portante
(Rinnovabili.it) – Ridurre le emissioni di carbonio del comparto edile è un obiettivo a breve termine globale. Tra le soluzioni di maggior successo sviluppate in questi ultimi anni non può mancare la stampa 3D, un metodo costruttivo alternativo che riduce sprechi, temi e costi. Se poi la miscela impiegata elimina completamente l’uso del cemento sostituendolo con una schiuma isolante di origine minerale, il successo è garantito. E’ quanto sono riusciti a fare un gruppo di ricercatori dell’ETH di Zurigo, guidati dal professor Patrick Bedarf del Digital Building Technologies con il progetto Airlements.
Strutture leggere con funzione portante
Attraverso la sua ricerca, Bedarf vuole dimostrare le molteplici potenzialità della stampa 3D. Il prototipo realizzato di Airlements è una struttura alta 2 metri composta da 4 parti distinte, facilmente assemblabili fra loro e priva di cemento. La stampa 3D avviene per estrusione eliminando completamente la necessità di avere degli stampi o delle casseformi. In meno di 1 ora tutte le parti possono essere stampate, per poi passare alla fase di indurimento che richiede più o meno una settimana, in un ambiente a temperatura compresa tra i 20 e i 28°C. Il guadagno ottenuto dimezza i costi, i tempi e lo spreco di materiali, oltre ad eliminare l’annoso problema del consumo energetico richiesto per la produzione del cemento. A stampare i quattro segmenti è la stampante robotica connessa con un’interfaccia digitale che permette di realizzare forme anche molto complesse senza l’impiego di una particolare manodopera.
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“Senza automazione, i metodi di costruzione tradizionali che consentono di risparmiare sui materiali sono molto dispendiosi in termini di tempo e denaro”, ha affermato Bedarf. Questo nuovo approccio consente una rapida prototipazione; ogni componente può essere stampato in poco tempo mantenendo però inalterata l’integrità e la durata del materiale.
L’aspetto più interessante però, è che la struttura cava di Airlements si presta anche ad una trasformazione in elemento portante, semplicemente aggiungendo al suo interno un elemento con densità maggiore. La miscela utilizzata di base è la stessa, ciò che cambia è la resistenza.
Aggiungere l’isolamento all’equazione
Grazie alla collaborazione con la FenX, spin-off dell’ETH, si è aggiunta all’equazione anche la coibentazione. La schiuma isolante è altamente sostenibile e circolare: proviene infatti dal recupero di rifiuti industriali, in particolari ceneri volatili prodotte come scarto dagli altiforni. La miscela così prodotta si trasforma nell’inchiostro della stampante che costruirà i segmenti previsti dal progetto. Ma la sostenibilità è a 360°, perché al termine della loro vita, i componenti di Airlements possono essere riciclati al 100%, trasformandosi nuovamente nella schiuma isolante minerale che alimenta la stampa 3D.
Al momento il team dell’ETH sta proseguendo la ricerca per migliorare le prestazioni isolanti del suo materiale, eliminando eventuali punti deboli per poi passare ad una possibile fase di commercializzazione.