L'Università di Bath sta testando una serie di materiali di scarto per valutarne le prestazioni termiche come potenziali materiali per l'isolamento degli edifici.

Questo progetto di collaborazione tra l'Università di Bath, Università di Brighton, UniLaSalle a Rouen (Francia) e altri cinque partner accademici e non, e finanziato nell'ambito del programma Interreg VA France (Channel) England, sta studiando le prestazioni di una gamma di materiali di scarto e co-prodotti a base biologica come materiali isolanti alternativi per gli edifici.

Sono in corso di valutazione tre diversi materiali:balle di paglia di grano, gambi di colza (trasformati in bio-composito), e piumini riciclati.

Il team di ricerca dell'Università di Bath sta testando e confrontando le prestazioni termiche di ciascuno dei materiali isolanti costruendo tre prototipi di pannelli a parete identici, ciascuno contenente uno dei materiali. Le loro prestazioni saranno confrontate e messe a confronto tra loro e con l'isolamento standard industriale utilizzato attualmente nella maggior parte degli edifici.

Il governo del Regno Unito ha fissato all'industria delle costruzioni del Regno Unito l'obiettivo di dimezzare le proprie emissioni di gas serra entro il 2025, favorendo l'introduzione di tecnologie in grado di costruire ad alta efficienza energetica, alloggi e infrastrutture convenienti.

Si spera che utilizzando materiali di scarto o co-prodotti già esistenti, l'uso diffuso di tali materiali nel settore delle costruzioni potrebbe portare a riduzioni significative delle emissioni associate alle costruzioni, nonché a ridurre la dipendenza dalle risorse naturali utilizzate nell'isolamento tradizionale come lana di vetro e lana di roccia.

I pannelli hanno uno spessore di 150 mm per 1,1 metri quadrati e sono dotati di compensato da 9 mm su entrambi i lati, simile a come l'isolamento è comunemente costruito negli edifici. Ogni pannello contiene una serie di sonde che misurano l'umidità relativa, temperatura interna ed esterna, e flusso di calore.

I pannelli saranno sottoposti a sei settimane di test rigorosi consecutivi in ​​una camera ambientale all'avanguardia presso il Building Research Park dell'Università. Ci saranno due test:un test di temperatura allo stato stazionario e uno non stazionario.

Nella prima prova verrà applicata una temperatura crescente su un lato dei pannelli per calcolare quanta energia è necessaria per aumentare la temperatura sull'altro lato del pannello. Il secondo test comporterà l'aumento dell'umidità per valutare come ogni materiale mantiene e trattiene l'umidità.

Assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Architettura e Ingegneria Civile dell'Università di Bath, Dottor Shawn Platt, disse:

Questa è la prima volta che questi materiali vengono testati in modo scientifico così solido che ci consente di valutare con precisione le loro prestazioni termiche l'uno rispetto all'altro e rispetto all'isolamento standard del settore.

È importante continuare a fare la nostra parte nella riduzione delle emissioni di gas serra e nella possibilità di utilizzare rifiuti e prodotti secondari come potenziali alternative future per l'isolamento degli edifici, che potrebbe aiutare in modo significativo il settore delle costruzioni a diventare più sostenibile e rispettoso dell'ambiente.

Professore di Materiali da Costruzione Innovativi presso l'Università di Bath, Peter Walker, ha commentato:

La nostra ricerca precedente ha mostrato le prestazioni delle balle di paglia come materiale da costruzione sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico, però, ci sono una serie di altri rifiuti e sottoprodotti che potrebbero funzionare bene anche come materiali da costruzione.

L'opportunità di sfruttare questi rifiuti e co-prodotti agricoli non è qualcosa che dovrebbe essere ignorato e siamo fiduciosi che se le loro prestazioni termiche sono paragonabili o migliori dell'attuale isolamento, l'industria penserà seriamente all'utilizzo dei materiali nelle costruzioni future.

I tre materiali testati sono co-prodotti a base biologica (paglia di grano e pannelli di midollo di mais) o rifiuti (piumini).

Nel Regno Unito rimangono fino a 7 milioni di tonnellate di paglia dopo la produzione di farina di frumento, e fino alla metà di questo importo viene effettivamente scartato a causa del suo basso valore, da utilizzare come lettiera per animali. Si stima che questi 3,8 milioni di tonnellate di paglia "avanzi" potrebbero essere utilizzati per costruirne oltre 500, 000 nuove case, risolvere la carenza di alloggi nel Regno Unito entro cinque anni

Simile alla paglia di grano, le prestazioni delle balle di paglia come materiale da costruzione sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico sono già state dimostrate. Nel 2015, le prime case ecologiche di paglia sono state messe in vendita a Bristol come risultato della ricerca dell'Università di Bath.

I piumini sono un prodotto di scarto industriale e si stima che 61, 900 tonnellate di piumoni e cuscini entrano nel flusso dei rifiuti ogni anno, soprattutto dagli ospedali dove sono sepolti in discarica o semplicemente bruciati. Anche, la produzione di beni come i piumoni in poliestere richiede energia e rilascia gas serra.

Il midollo del mais è la parte interna degli stocchi del mais. Lo stelo del mais è attualmente sottoutilizzato nelle colture di mais (il 50 percento ritorna al suolo). Questo sottoprodotto agricolo presenta un potenziale di valorizzazione molto elevato per gli agromateriali. La risorsa potenziale totale stimata di midollo di mais è 420, 000 tonnellate all'anno nell'area del programma INTERREG.

I ricercatori dell'Università di Bath sperano che dal completamento di questi rigorosi test, saranno in grado di identificare quali dei materiali sono un materiale di scarto praticabile per l'uso nell'isolamento degli edifici al fine di commercializzarlo in futuro.