Ogni estate la stessa scena: si arriva a settembre e si guarda la bolletta con quella faccia lì. Non è un’impressione personale, è una voce di spesa in crescita ovunque nel mondo — rinfrescare gli ambienti pesa ormai circa un quinto di tutta l’elettricità consumata sul pianeta. Ed è il motivo per cui, da anni, i laboratori cercano un modo per abbassare la temperatura di un edificio senza attaccare niente alla corrente.
Da Madrid è arrivato un risultato che vale la pena raccontare, a patto di raccontarlo per intero: sia quello che sa fare, sia quello che ancora non sa fare.
“Buttare” il calore fuori dal pianeta
Il principio non è nuovo e non ha niente di misterioso. L’atmosfera terrestre non è un coperchio uniforme: c’è una banda nell’infrarosso, fra gli 8 e i 13 micrometri, attraverso cui il calore riesce a uscire e a disperdersi direttamente nello spazio senza essere trattenuto. Gli addetti ai lavori la chiamano finestra atmosferica, e possiamo immaginarla esattamente così: uno spiraglio aperto nel soffitto sopra le nostre teste.
Un materiale che riesca a fare due cose contemporaneamente — respingere la luce del sole che lo colpisce ed emettere calore proprio in quella banda — può diventare più freddo dell’aria che lo circonda. Senza spina, senza compressore, senza gas refrigerante. Si chiama raffreddamento radiativo passivo diurno, e la parte difficile non è la teoria: è costruire una superficie che sia bravissima in entrambi i compiti.
Cosa hanno fabbricato a Tres Cantos
Il gruppo che se ne è occupato lavora all’Istituto di Micro e Nanotecnologia del Consiglio superiore delle ricerche scientifiche spagnolo, e il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Nanophotonics. Il materiale è una nanostruttura tridimensionale ottenuta facendo colare un polimero, il polivinilidenfluoruro, dentro uno stampo di ossido di alluminio pieno di canali microscopici. Dopo la fabbricazione, un trattamento con luce ultravioletta lo sbianca e ne migliora la capacità di riflettere il sole.
I numeri della versione migliore: riflette in media l’82,4% della radiazione solare ed emette il 96,7% del calore proprio nella finestra fra 8 e 13 micrometri. Tradotto, una capacità di raffreddamento di circa 182 watt per metro quadrato.
La verifica sul campo è arrivata l’estate scorsa, sul tetto del centro di ricerca di Tres Cantos, alle porte di Madrid. Il materiale è stato messo in scatole isolanti confrontate con una scatola identica ma vuota, e nelle giornate migliori — calde, secche, con sole a picco — la differenza massima registrata è stata di 12,9 gradi.
Perché non è ancora il condizionatore senza spina
Qui serve onestà, perché il numero è suggestivo ma dice una cosa precisa e non un’altra. Quei 12,9 gradi non sono il salto che fareste in salotto: sono la differenza fra il materiale e una scatola di riferimento, nelle condizioni più favorevoli possibili. Al momento non esistono installazioni su edifici veri, non esiste un prodotto in commercio e non è stata misurata nessuna riduzione reale dei consumi di climatizzazione.
Il risultato vero, quello che interessa a chi lavora nel settore, è un altro: una strategia di fabbricazione potenzialmente scalabile, cioè replicabile su superfici grandi senza costi assurdi. È il passaggio che di solito manca a questo tipo di ricerche, ed è la ragione per cui il lavoro è stato notato. Gli usi ipotizzati vanno oltre l’edilizia: dispositivi elettronici, veicoli, qualsiasi sistema che debba smaltire calore.
C’è anche un’obiezione già sollevata, e vale la pena conoscerla: il polimero impiegato appartiene alla famiglia dei fluoropolimeri, materiali che nell’ambiente non si degradano. Non toglie nulla al risultato scientifico, ma è un nodo che andrà affrontato prima di immaginare milioni di metri quadrati di tetti rivestiti così.
E intanto, per settembre?
Nel frattempo l’estate è quella che è, e le cose che funzionano davvero oggi sono meno affascinanti ma disponibili subito. La più sottovalutata è la gestione degli orari: tenere le finestre chiuse e schermate nelle ore in cui fuori fa più caldo che dentro, e spalancarle la notte o all’alba, quando l’aria esterna è finalmente più fresca di quella interna. È l’errore più comune, aprire alle tre del pomeriggio pensando di far entrare aria: si fa entrare solo altro caldo.
Sul resto, meglio ridimensionare le aspettative. La bacinella di ghiaccio davanti al ventilatore, per dirne una, funziona, ma non nel modo in cui la raccontano: abbassa la temperatura percepita, non quella della stanza, ed è una distinzione che cambia parecchio.
Il che, curiosamente, è anche la lezione più utile di tutta questa storia: raffreddare le persone costa infinitamente meno che raffreddare gli ambienti. In Giappone l’hanno presa alla lettera e hanno costruito una cabina refrigerata in cui infilarsi per qualche minuto, che è meno elegante di una nanostruttura fotonica ma decisamente più immediato.
Il materiale di Madrid, insomma, tenetelo d’occhio se nei prossimi anni avete in programma di costruire o rifare un tetto. Se invece dovete sopravvivere a questo settembre, la risposta continua a essere una persiana chiusa alle due del pomeriggio.
