Il cemento fotocatalitico è la dimostrazione che le eccellenze italiane non si trovano solamente in tavola. Nato nei laboratori della Italcementi S.p.a. e dall'ingegno del chimico Luigi Cassar (finalista all’European Inventor Award 2014 per la categoria Industria) e del suo team, questo materiale, già utilizzato in parecchi edifici, di cui architetti come Richar Maier pare non possano più farne a meno, presenta delle caratteristiche veramente particolari e per certi versi non dissimili alla fotosintesi delle piante.
Questo principio fotocatatilico è stato registrato con il nome di TX Active® ma ormai per i media è conosciuto da tutti come cemento antismog (o mangia smog). L’applicazione di cemento fotocatalitico più famosa d’Italia è avvenuta nell'ambito di Expo 2015 con il Palazzo Italia di Milano. Ma cosa ha di tanto particolare questo materiale? In breve, una superficie di 1.000 mq realizzata con prodotti a base di TX Active® equivale a piantare circa 100 alberi caducifoglie e aiuta a eliminare l'inquinamento provocato da 22 veicoli a benzina o 16 veicoli diesel. Un biglietto da visita niente male.
Il primo vantaggio del cemento antismog è quello di mantenere la propria superficie sempre bianca nel tempo. Proprio questa sua peculiarità ha fatto innamorare Maier che lo ha adoperato, tra le altre cose, per la Chiesa del Dio padre Misericordioso a Roma. Questo edificio è stato realizzato con una prima versione di cemento fotocatalitico. Il cemento fotocatalitico della Italcementi è in grado di eliminare gli agenti inquinanti ma al contempo, anche di depurare l'aria. La prima peculiarità visibile di questo processo è che le superfici realizzate con questo materiale manterranno il colore bianco, senza macchiarsi nel tempo a causa di smog e agenti atmosferici. Riesce inoltre ad assorbire ed eliminare anche tanti altri agenti organici e non, vernici e spray. In un edificio realizzato con materiali standard, come questo nella foto sotto a Londra, si possono notare gli effetti di bio incrostazioni, in corrispondenza dell'arco e sopra le tre finestre centrali. Il processo che permette che questo non accada è la fotocatalisi, una reazione fotochimica che avviene grazie alle proprietà del biossido di titanio. È importante sottolineare che il principio attivo fotocatalitico non è soggetto a consumo ergo, non si esaurisce nel tempo.
Il meccanismo è semplice: La fotocatalisi è un insieme di reazioni fotochimiche rese possibili da un catalizzatore sensibile alla luce. Nel caso dell'bio-edilizia questo catalizzatore è il biossido di titanio (TiO2). con cui è possibile realizzare vere e proprie superfici antismog. Praticamente grazie alla luce solare il biossido di titanio riesce a trattenere le molecole d’acqua sospese in aria in forma di umidità e al contempo a catturare anche le polveri sottili (PM) e gli ossidi di azoto (NO e NO2) e soprattutto ossido di zolfo estremamente solubile in acqua (SO2) che verranno poi mineralizzati. Infine la pioggia rigenererà l’attività di fotocatalisi del rivestimento in cemento, eliminando eventuali saturazioni.
Il cemento fotocatalitico riuscirà al contempo a fermare il processo di Biofouling (o bio incrostazioni) ovvero, il deposito di organismi viventi, animali e vegetali. Un esempio pratico: se viene lasciato un giornale al sole per due settimane i caratteri diventeranno illeggibili. Questo succede per l'azione che il sole ha sulla sua superficie. La fotocatalisi non fa altro che accelerare questi processi che in natura, avrebbero comunque, ma ad una velocità molto più alta, permettendo così la rapida decomposizione degli inquinanti.
L'applicazione di questa tecnologia e del biossido di titanio non si ferma al cemento antismog. Alcuni produttori infatti hanno proposto anche piastrelle che sfruttano la fotocatalisi per rivestimenti interni. Questo permette di abbattere le cariche batteriche e garantisce al contempo pavimenti sempre puliti grazie alla capacità di degradare tutte le particelle nocive. Ovviamente per gli interni bisognerà comunque sempre eseguire una pulizia periodica.
La fotocatalisi viene altresì utilizzata nei trattamenti di depurazione di acqua ed aria. mentre in ambiti industriali, viene utilizzata nella produzione del vetro antiappannamento e di altri materiali autopulenti. In parole povere tutti questi materiali si puliranno da soli, semplicemente entrando in contatto con la luce.
Prima sono state accennate solamente un paio di edifici realizzati con questo materiale dalle caratteristiche quasi magiche. Una prima applicazione sperimentale di una malta fotocatalitica venne utilizzata per rivestire la superficie asfaltata di un tratto di Via Morandi a Segrate in provincia di Milano. Il monitoraggio su questa strada, percorsa ogni giorno da più di 1000 auto lunga 230 metri e larga 10 ha permesso un decremento degli ossidi di azoto intorno al 60%. In provincia di Bergamo invece, in una delle zone più inquinate del nord vennero installati dei masselli autobloccanti TX Active®. Ancora in ambito sperimentale, i dati raccolti furono sbalorditivi. La concentrazione di ossidi di azoto misurata infatti fu inferiore rispetto a una zona di confronto di circa il 45 %.
Oltre alla chiesa di Roma realizzata per il Giubileo del 2000 e la chiesa dedicata a Santa Gianna Beretta Molla nella parrocchia di S. Ambrogio a Trezzano sul Naviglio, troviamo anche la nuova sede di Air France all’aeroporto Charles de Gaulle a Parigi e la Cité des Arts a Chambéry. Anche l’Hôtel de Police a Bordeaux è realizzato con cemento fotocatalitico così come il residence Saint John’s Court Montecarlo Bay nel Principato di Monaco.
Questo tipo di materiale sicuramente non costa poco, ma come si vedrà, parlare solamente del costo di realizzazione di elementi strutturali di questo materiale ha poco senso. In primo luogo, visto che la parte del manufatto che interagisce con l'esterno è solo la superficie, il prodotto non verrà utilizzato per la realizzazione di applicazioni strutturali. Un buon modo per risparmiare sarà quello di mantenere spessori modesti. L'incidenza sul costo quindi è decisamente bassa ma bisognerà anche considerare un'altro elemento fondamentale. Le strutture in cemento fotocatalitico infatti, non avranno praticamente bisogno di manutenzione e questo porterà ad ammortizzare i costi in eccesso nel tempo. Passando ad esempi pratici, (fonte Italicementi.it) per la trasformazione di una facciata di un edificio di 5 piani in una superficie fotocatalitica basterà aggiungere al costo di una pittura o di un intonaco tradizionale la somma di circa 100 euro.
Una pavimentazione in masselli fotocatalitici invece ha un costo di circa il 10% al 20% in più rispetto ad una pavimentazione tradizionale messa in opera. Il cemento fotocatalitico infine costa circa 1 euro al kg contro i 5-8 euro sacco 25 kg di cemento a presa rapida o dei 6-7 euro per sacchi da 25 kg di cemento bianco.
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