Nanotecnologia nell’edilizia: prospettive e innovazioni del settore

Le nanotecnologie e i nanomateriali offrono nuove interessanti opportunità nel settore edile e nell’architettura, ad esempio attraverso lo sviluppo di materiali da costruzione molto resistenti, di lunga durata e allo stesso tempo estremamente leggeri. Nuovi materiali isolanti con valori di isolamento molto buoni sono già disponibili sul mercato, consentono un ripristino termico degli edifici in cui non è possibile un isolamento convenzionale e possono contribuire a migliorare l’efficienza energetica. È inoltre disponibile una vasta gamma di metodi per il trattamento delle superfici, tra cui vetro, muratura, legno o metallo; l’obiettivo è migliorare le funzionalità e prolungare la durata dei materiali. Tali rivestimenti superficiali promettono anche di conservare risorse, ad esempio acqua, energia e detergenti.

Sebbene il settore della ricerca abbia riferito intensamente sui nuovi sviluppi nanotecnologici, la realtà mostra che i “nano-prodotti” nel settore delle costruzioni continuano a svolgere un ruolo subordinato e attualmente occupano semplicemente mercati di nicchia.

Il settore delle costruzioni è considerato conservatore e spesso le innovazioni hanno difficoltà a entrare nel mercato1.

Uno dei motivi principali di ciò è il continuo aumento dei prezzi. Attualmente, i nanomateriali – e quindi i “nano-prodotti” – sono ancora considerevolmente più costosi delle alternative convenzionali a causa della tecnologia di produzione richiesta2. I materiali da costruzione sono generalmente utilizzati in grandi quantità: piccole differenze di prezzo possono aumentare enormemente i costi complessivi se si considera il volume totale di un edificio o di un’altra struttura. Inoltre, è necessario dimostrare innanzitutto le prestazioni tecniche dei nuovi prodotti2. Negli edifici, i periodi di tempo calcolati sono compresi tra 20 e 30 anni, rendendo ad esempio difficile l’applicazione di un rivestimento con una durata compresa tra 1 e 3 anni1. Manca ancora un’esperienza pratica a lungo termine con molti nano-prodotti e sappiamo semplicemente troppo poco della loro vita di prodotto. Di conseguenza, l’industria delle costruzioni per il momento preferisce fare affidamento su prodotti comprovati e convenzionali. Il nostro stato di conoscenza delle applicazioni e dei prodotti nanotecnologici, della loro disponibilità e delle loro prestazioni nel settore delle costruzioni è attualmente molto limitato.

Un sondaggio condotto nel 2009 nel settore edile europeo ha mostrato che la maggior parte degli intervistati (∼75%) non era a conoscenza del fatto che stessero lavorando con “nanoprodotti” o no2. Ciò è anche in parte dovuto al fatto che non esiste un’etichettatura obbligatoria dei nanomateriali nei materiali da costruzione: il prefisso “nano” – come in molti altri settori – viene utilizzato nella pubblicità di un prodotto solo se i produttori hanno giustificato le speranze di migliorare le vendite. Spesso, non è evidente agli utenti se un nano-prodotto contenga effettivamente nanomateriali, quali nanomateriali potrebbero essere coinvolti e in quali quantità possano essere presenti.

Non tutti i prodotti che presentano il termine “nano” contengono effettivamente nanomateriali. Spesso, il termine “nano” si riferisce semplicemente a strutture nella gamma di dimensioni nano, ad esempio la dimensione dei pori di un particolare materiale, o alla dimensione delle strutture che si formano quando un mortaio si indurisce. L’uso della denominazione “nano” nelle dichiarazioni sui prodotti e sulla pubblicità è nuovamente diminuito negli ultimi anni. Questo perché le informazioni sui potenziali rischi ambientali o sanitari dei nanomateriali, in particolare tramite i media, hanno portato a modelli di acquisto più cauti.

Campi di applicazione e prodotti

I “prodotti nano” nel settore delle costruzioni sono attualmente concentrati in quattro settori:

• materiali da costruzione legati al cemento
• riduzione del rumore e isolamento termico o regolazione della temperatura,
• rivestimenti superficiali per migliorare la funzionalità di vari materiali
• protezione antincendio.

Sulla base delle specifiche del produttore, l’Associazione commerciale tedesca per l’edilizia (deutsche Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft; BG Bau) ha compilato un elenco di prodotti per l’edilizia e la pulizia che pubblicizzano sotto la voce “nano” o che utilizzano effetti nanotecnologici.

L’elenco contiene anche informazioni sul fatto che le proprietà del prodotto possano essere attribuite all’aggiunta di nanoparticelle o nanostrutture. In base alla data limite del 19 gennaio 2012, l’elenco contiene 63 prodotti del settore materiali da costruzione legati al cemento (malta, cemento, tegole), pitture, vernici e altri prodotti progettati per rivestire le superfici.