Coibentare le pareti con schiuma ecologica senza poliuretano

È possibile coibentare le pareti con una schiuma ecologica

Da una ricerca condotta dall'Oak Ridge National Laboratory del Tennessee, Stati Uniti, ne è derivata una schiuma isolante alternativa per coibentare gli edifici.

Si tratta di una schiuma isolante del tutto ecologica, la quale fa a meno del poliuretano.

Proprio la schiuma a base di poliuretano richiede, per produrla, l'impiego di sostanze chimiche espandenti che si rivelano dannose dello strato d'ozono.
Ora, la ricerca in questione ha dato come frutto una schiuma sintetica, contraddistinta dalla medesima resistenza meccanica.
Per la precisione, la schiuma espansa prodotta è una schiuma isolante termoplastica e l'innovazione risiede nella composizione fisica del materiale impiegato.
A fare da riempitivo ci sono delle piccole sfere cave all'interno e dal guscio poroso, indicate con l'acronimo PHGS) (in copertina una veduta dell'Oak Ridge National Laboratory, fonte: ornl.gov).

A queste si affiancano, in qualità d'agente espandente sul piano fisico, delle microsfere termoplastiche espandibili (indicate con l'acronimo EMS).
È così possibile sostituire a pieno il poliuretano per generare schiuma espansa, poliuretano pure molto apprezzato per le sue qualità, tutte funzionali alla coibentazione.

Con le prestazioni della nuova schiuma espansa elaborata, non vengono meno le caratteristiche isolanti, né la resistenza, entrambe molto gradite per il poliuretano.

Come funziona la schiuma isolante termico

Si è dunque fatto riferimento agli elementi che costituiscono, nel nuovo prodotto, il riempitivo e l'espansivo per l'isolamento termico e quello acustico.

In merito al funzionamento c'è da dire che la combinazione dei due materiali impiegati consente di ottenere isolamento e resistenza soddisfacenti.

Illustriamo il funzionamento della nuova schiuma isolante termico (fonte: ornl.gov)

In questo modo si possono anche gestire le formulazioni, allo scopo di ottenere prestazioni termiche in una limitata gamma di densità.

Corrisponde a quanto dichiarato sul punto dalla ricercatrice Meghan Lamm, che ha dichiarato anche come attualmente si stia lavorando, sempre all'Oak Ridge National Laboratory, a una variante del progetto.

Quest'ultima si basa su materiali termoindurenti, e lo scopo è chiaramente quello di creare una coibentazione ancora più resistente al fuoco.
Proprio perché i suddetti materiali sono stabilmente resistenti alle alte temperature.


Entrando maggiormente nel dettaglio del processo di funzionamento, la schiuma isolante ecologica messa a punto usa le microsfere termoplastiche espandibili per rendere il preparato maggiormente poroso e ad una bassa densità.

Attraverso poi le piccole sfere cave, si realizza una bassa conduttività sul piano termico, oltre a un lieve rafforzamento della struttura nel suo complesso.

Il bilanciamento tra PHGS ed EMS nella schiuma isolante termico

Le due componenti in questione, PHGS ed EMS, vengono bilanciate opportunamente tra loro. L'obiettivo realizzato è stato quello di generare uno strato isolante leggero, ma nel contempo robusto, oltre che dall'elevata resistenza termica.

Si può ad esempio creare un bilanciamento per coibentare il tetto (fonte: ornl.gov)

Ancora, attraverso il medesimo bilanciamento si è creato, per lo strato isolante, anche una decisa resistenza alla compressione. La stessa può essere paragonata a quella di altri isolanti termoplastici, attualmente in commercio.

Le precise caratteristiche variano in base alla combinazione tra i due fattori verso la quale si propende. In pratica, non una nuova soluzione, ma un'intera gamma di soluzioni che si possono creare per tale via.

Ognuna di esse attuante una peculiare forma di coibentazione, in relazione a quanto si richiede per una data tipologia d'edificio. Oltre al discorso sulle combinazioni possibili tra PHGS ed EMS, c'è anche un'nnovazione continua, che mirerebbe di già a introdurre nuovi materiali nel processo, per come si accennava.

La schiuma isolante ecologica e le nuove prospettive

Viene da chiedersi, arrivati a questo punto, quali siano le nuove prospettive per l'edilizia grazie alla nuova schiuma isolante ecologica.
Il prodotto ha dimostrato, già a partire dai test di laboratorio effettuati, di poter sostituire anche in toto il ruolo del poliuretano nei rivestimenti coibentanti.

La nuova schiuma ha la stessa consistenza della poliuretanica

Quel che è certo, nell'immediato, è che ciò inizierà a verificarsi parzialmente.
Si dovrebbe quindi dare tempo e modo alla novità di farsi strada, visto che l'utilizzo del poliuretano è qualcosa a cui si fa abitualmente affidamento nel settore.

Oltre a ciò, vi sarebbero da considerare anche le nuove alternative green che, insieme a quella qui descritta, si appresterebbero a rivoluzionare il settore.

Ci sono stati infatti degli studi che, a partire dal poliuretano, si sono rivelati in grado di determinare un diverso approccio per quel che attiene il complesso del materiale espansivo adoperato.

Il poliuretano green

Non è un caso che il poliuretano in sé non è inquinante, e quindi già prima di questa scoperta erano state formulate soluzioni a sostituzione della sola parte espansa.

Nel dettaglio, si è optato per l'uso di acqua al posto di idroclorofluorocarburi (gli agenti espandenti tradizionalmente adoperati nel processo).

Delle nanofibre poliuretaniche al microscopio (fonte: wikipedia.org)

In questo schema, l'acqua reagisce con le componenti chimiche del poliuretano, generando quell'anidride carbonica che forma la schiuma necessaria.
Il tutto senza componenti inquinanti e senza che la CO2 entri a far parte della composizione.

Un'altra strada praticata è stata quella dell'utilizzo di oli naturali a costituire il nuovo materiale espansivo. Parliamo di oli ricavati da semi di girasole, di soia, di ricino, e così via.

In ogni caso c'è da osservare che il prodotto totalmente ecologico appena introdotto dalla ricerca, ha mostrato tutta una serie di proprietà che lo rendono immediatamente utilizzabile per la coibentazione, inoltre lo strato alternativo espanso del poliuretano può essere usato nel 20% della misura complessiva (quindi con una certa applicazione ancora limitativa).

Inoltre, nel caso del poliuretano green non si parla, almeno per il momento, di diverse combinazioni possibili nella composizione (una differente per ciascun uso da realizzare).