La stampa 3D a servizio dell’edilizia sostenibile

Una casa stampata in 3D e realizzata a partire da materiali di scarto provenienti dalla filiera del riso. E’ Gaia, il progetto frutto della collaborazione tra WASP, realtà specializzata nel settore della stampa 3D, e RiceHouse, startup italiana che opera nel campo della bioedilizia. L’abitazione, il cui prototipo si trova  nella sede di WASP a Massa Lombarda (Ravenna), prende il suo nome dalla terra cruda impiegata come ingrediente  per la preparazione della miscela usata per la costruzione. Una scelta che, abbinata a tecniche progettuali mirate in tema di esposizione alla luce e modulazione della ventilazione, ha permesso alla costruzione di raggiungere un fabbisogno energetico di classe A4. La tecnologia utilizzata per stampare l’abitazione è Crane WASP, un sistema di stampa collaborativa e modulare. Insieme a Massimo Moretti, ceo di WASP, abbiamo approfondito alcune caratteristiche relative all’edificio e in generale alle potenzialità della stampa 3D per l’edilizia sostenibile.

Può spiegarci come funziona la stampante e come è stata impiegata in questo progetto specifico?

E’ una stampante 3D di tipo collaborativo e modulare su cui si possono montare diversi bracci di stampa che lavorano insieme. Partendo da un progetto, si assembla la stampante e si stampa qualsiasi forma, di qualsiasi dimensione. La stampante si plasma sulle caratteristiche della casa. Si tratta di un sistema che è potenzialmente infinito come dimensioni, proprio perché è costituito da moduli. La stampante è in grado di depositare materiali controllandone in maniera precisa la quantità tramite i sistemi di estrusione. Quando si utilizza una stampante 3D si può estrudere cemento, ma anche altri tipi di materiali. Noi abbiamo spostato la nostra ricerca sull’estrusione di materiali compositi, ovvero formati da più materiali con caratteristiche diverse. L’elemento centrale che li caratterizza è il fatto di avere una componente di CO2 negativa. Ciò vuol dire che la quantità di CO2 emessa per produrre quei materiali è inferiore alla quantità di CO2 assorbita dal materiale stesso.

Da quali elementi è  composto il materiale edilizio che è stato impiegato nella realizzazione di Gaia?

Si tratta di un sistema che utilizza terra e scarti della filiera agroalimentare, in questo caso del riso, per creare il materiale da costruzione (le componenti derivate dal riso sono state fornite da RiceHouse). Nello specifico abbiamo utilizzato un impasto di argilla, paglia di riso, lolla di riso, in percentuali più o meno pari al 30% per ciascun componente. La miscela utilizzata per la costruzione si ottiene mischiando la terra cruda con le altre componenti e lasciando amalgamare il tutto. In questo modo l’umidità della terra entra nel riso che così rilascia un po’ di amidi e di silicati, creando un impasto con delle ottime caratteristiche tecniche in termini sia di tenuta strutturale del materiale sia di prestazioni termiche. Finora abbiamo provato con il riso e con la paglia di grano, ma intendiamo sperimentare anche gli scarti della banana e della palma. Il nostro obiettivo è quello di valorizzare in ogni territorio l’elemento naturale che è a disposizione realizzando così una costruzione CO2 negativa. Ora puntiamo a far conoscere il nostro progetto edilizio a delle organizzazioni internazionali, per far comprendere gli sbocchi che questo approccio all’edilizia può avere.

Nello specifico a quali sbocchi pensate per una costruzione di questo tipo?

Potrebbe costituire una soluzione efficace e sostenibile per far fronte a una crescente domanda di abitazioni. Nei prossimi 30 anni serviranno case per 3 miliardi di persone, se l’edilizia continua a sfruttare materiali come il cemento lo scenario che potrebbe delinearsi per il nostro pianeta sarebbe preoccupante. Basti pensare che una tonnellata di cemento genera una tonnellata di CO2. Noi abbiamo una macchina che invece può fare costruzioni di qualsiasi forma e dimensione utilizzando terra e materiale di scarto proveniente dalla filiera agroalimentare, il tutto in maniera sostenibile. E’ un sistema che potrebbe contribuire ad affrontare la questione della crescente domanda di strutture abitative. 

Quali sono gli elementi più rilevanti che rendono Gaia una costruzione efficiente da un punto di vista energetico? In che modo il materiale di cui la costruzione è fatta contribuisce a ridurre i consumi?

Partiamo dai muri della costruzione. Si tratta di pareti cave riempite di lolla (sottoprodotto della lavorazione del riso), con elevate prestazioni di tenuta meccanica. La struttura è analoga per certi versi a quella delle ossa umane. Con la stampante 3D ogni forma viene ottimizzata, il materiale viene messo solo dove serve e viene invece tolto dove non serve. Quest’approccio ha due vantaggi: per prima cosa la struttura risulta alleggerita, in secondo luogo le pareti vuote sono riempite con il materiale isolante. Un altro aspetto da sottolineare è il fatto che l’ultimo strato esterno della casa è costituito da un muro ventilato che favorisce la circolazione dell’aria, con vantaggi in termini di regolazione della temperatura.

Quali sono tecnicamente le potenzialità di un muro ventilato?

L’ultimo strato della parete è congiunto alla struttura portante in tanti punti che però lasciano passare aria nelle intercapedini. In questo modo è possibile controllare l’aria che entra, ma anche aggiungere oli essenziali profumati o repellenti per le zanzare. 

Come evolverà il progetto?

Ci stanno arrivando una serie di richieste, dobbiamo scegliere quale direzione dare al progetto e capire il modo più efficace per lanciare il messaggio che vogliamo comunicare. Stiamo pensando di rivolgerci in particolare a istituzioni governative che possano vedere in questa tecnologia un approccio nuovo e sostenibile all’edilizia futura. E’ un progetto su cui concentreremo tutto  il nostro impegno, si tratta di una vera e propria rivoluzione culturale.