Costruire il futuro: il materiale edile vivente che ripulisce l’aria

Indice

Introduzione: L’urgenza di una svolta nei materiali edili
Il nuovo materiale organico: composizione e principi scientifici
Come funziona: fotosintesi, cianobatteri e assorbimento di CO₂
L’indurimento naturale: idrogel, funghi e carbonati
Applicazioni reali: la Biennale di Venezia come laboratorio a cielo aperto
Il Politecnico federale di Zurigo: ricerca e innovazione
Il ruolo dei materiali sostenibili nell’architettura del futuro
Impatti ambientali e benefici a lungo termine
Limiti e sfide: aspetti tecnici, economici e di sicurezza
Prospettive: cosa ci aspetta nel panorama edilizio mondiale
Sintesi finale e riflessioni

Introduzione: L’urgenza di una svolta nei materiali edili

Nel pieno della crisi climatica globale, il settore dell’edilizia rappresenta uno degli ambiti più impattanti dal punto di vista ambientale. Secondo i dati più recenti, i materiali da costruzione tradizionali come il cemento e il calcestruzzo sono responsabili di una quota consistente delle emissioni di gas serra annuali. In tale contesto, la ricerca di materiali edili innovativi e sostenibili è diventata non solo una necessità, ma anche una priorità strategica internazionale. Come potrebbe cambiare il mondo se l’edilizia contribuisse a ripulire l’aria invece di inquinarla? Su questa linea si inserisce la straordinaria ricerca del Politecnico federale di Zurigo, che ha dato vita a un materiale da costruzione capace di assorbire l’anidride carbonica direttamente dall’atmosfera, innescando una vera e propria rivoluzione per la sostenibilità.

Il nuovo materiale organico: composizione e principi scientifici

Il materiale scoperto, definito come materiale da costruzione vivente, è frutto di un’inedita collaborazione tra biologia e ingegneria dei materiali. La base è costituita da una matrice composta da cianobatteri, idrogel e funghi.

Cianobatteri: microrganismi noti per la loro capacità di effettuare la fotosintesi e convertire CO₂ atmosferica in sostanza organica.
Idrogel: un “ponte” umido e flessibile che mantiene l’idratazione vitale per la componente biologica.
Funghi: organismi spesso utilizzati per le loro proprietà aggreganti e di rinforzo biochimico.

Questa combinazione dà vita a un materiale organico che può essere utilizzato per creare elementi costruttivi veri e propri, inaugurando una nuova era dei materiali sostenibili in edilizia.

Come funziona: fotosintesi, cianobatteri e assorbimento di CO₂

Al cuore del funzionamento del materiale si trova la capacità dei cianobatteri di eseguire la fotosintesi edilizia. Grazie alla presenza di idrogel che mantiene umidi gli ambienti interni, i cianobatteri continuano a svolgere la loro naturale funzione di assorbimento della CO₂ dalla luce del sole:

Assorbono circa 26 milligrammi di CO₂ per ogni grammo di materiale nel corso di oltre 400 giorni.
Ciò significa che ogni parete o elemento costruttivo realizzato con questo materiale contribuisce attivamente a ridurre l’anidride carbonica dispersa nell’atmosfera.

Si tratta di una tecnologia ispirata direttamente ai processi naturali, applicata per la prima volta nel settore delle costruzioni a questa scala e con questi risultati. In questo modo, il materiale organico edile sviluppato a Zurigo segna il confine tra edilizia tradizionale e edilizia che assorbe CO₂.

L’indurimento naturale: idrogel, funghi e carbonati

Uno degli aspetti più innovativi di questo materiale riguarda il suo meccanismo di indurimento. Contrariamente ai materiali tradizionali che richiedono processi di cottura ad alte temperature o l’aggiunta di sostanze chimiche, qui l’irrigidimento e la solidificazione avvengono attraverso una deposizione di carbonati solidi:

I cianobatteri, combinati con i funghi presenti, generano una matrice in cui si accumulano progressivamente carbonati.
Questi carbonati riempiono i vuoti tra le fibre e cristallizzano, fornendo resistenza e solidità.

In altre parole, il processo di creazione di questo materiale edile è intrinsecamente circolare e a bassissimo impatto ambientale: utilizza l’anidride carbonica stessa come risorsa, trasformandola da gas inquinante a componente strutturale utile.

Applicazioni reali: la Biennale di Venezia come laboratorio a cielo aperto

La validità del nuovo materiale da costruzione vivente è stata messa alla prova in occasione della Biennale di Architettura di Venezia. Due istallazioni realizzate per l’evento hanno dimostrato la capacità concreta di queste strutture di assorbire CO₂ ambientale:

Ciascuna installazione assorbe fino a 18 kg di CO₂ all’anno: un risultato impressionante, se si considera la relativamente piccola scala delle opere esposte.
Questo tipo di applicazione può essere esteso a pareti di edifici, coperture, barriere e componenti architettonici sia esterni che interni.

L’esperienza veneziana ha quindi consacrato il nuovo materiale organico anche nell’ambito delle architetture sostenibili del 2025, mostrando la fattibilità e la portata innovativa di queste tecnologie non solo in ambito sperimentale ma anche pubblico e culturale.

Il Politecnico federale di Zurigo: ricerca e innovazione

Il progetto è stato condotto presso il Politecnico federale di Zurigo, una delle istituzioni europee più prestigiose nel campo dell’innovazione scientifica. Centinaia di ricercatori hanno contribuito con competenze multidisciplinari che spaziano dalla microbiologia all’ingegneria dei materiali, fino al design e all’architettura.

Questo importante risultato si inserisce nella più ampia strategia di ricerca incentrata sui materiali sostenibili per l’edilizia, che pone la Svizzera e il Politecnico federale di Zurigo come punto di riferimento internazionale, sia dal punto di vista dell’impatto che della scalabilità.

Il ruolo dei materiali sostenibili nell’architettura del futuro

Le implicazioni di questo nuovo materiale travalicano il singolo progetto: rappresentano un cambio di paradigma per tutto il settore. Puntare su materiali edili innovativi in grado di rimuovere CO₂ offre nuove prospettive all’architettura sostenibile del futuro:

Riduzione drastica dell’impronta carbonica degli edifici
Possibilità di edifici auto-rigeneranti e “vivi”
Utilizzo di risorse rinnovabili miniaturizzate, come cianobatteri e funghi, a costo ambientale quasi nullo

L’obiettivo non è più solo costruire in modo meno inquinante, ma attivamente partecipare al risanamento ambientale attraverso l’involucro edilizio stesso.

Impatti ambientali e benefici a lungo termine

Immaginare quartieri, città o perfino infrastrutture interamente costruite con materiali organici edili apre scenari inediti:

*Riduzione delle emissioni globali*: se adottato su larga scala, questo materiale potrebbe compensare una quota importante delle emissioni prodotte da edifici e attività umane.
*Purificazione dell’aria urbana*: ogni struttura diventerebbe un filtro attivo contro l’inquinamento nocivo.
*Salvaguardia delle risorse non rinnovabili*: il minor utilizzo di cemento e materiali energivori rallenta il consumo di riserve naturali e riduce i costi ambientali associati.
*Maggior benessere per gli abitanti*: aria più pulita e ambiente naturale migliorano qualità della vita e salute pubblica.

Questi effetti moltiplicano il valore dell’investimento, rappresentando la vera frontiera della fotosintesi edilizia.

Limiti e sfide: aspetti tecnici, economici e di sicurezza

Ogni innovazione porta con sé anche un carico di domande e problemi ancora da risolvere:

Durabilità nel tempo: come si comporterà questo materiale dopo decenni di esposizione?
Resistenza strutturale: può realmente sostituire cemento, acciaio o altri materiali nelle applicazioni più gravose?
Costi di produzione: la coltivazione e la manutenzione dei cianobatteri su larga scala sono già economicamente sostenibili?
Normative e standard: le attuali norme edilizie devono essere aggiornate per includere materiali viventi?
Sicurezza e igiene: la presenza di microrganismi all’interno degli edifici è compatibile con le esigenze di salute pubblica?

i ricercatori del Politecnico federale Zurigo sono consapevoli che la diffusione dei materiali organici in edilizia sarà graduale e, almeno in una fase iniziale, circoscritta a sperimentazioni controllate e a edifici pilota.

Prospettive: cosa ci aspetta nel panorama edilizio mondiale

L’interesse suscitato dalla scoperta ha varcato i confini svizzeri e europei. Associazioni, aziende edilizie e policy makers guardano con attenzione alle potenzialità di applicazione, soprattutto nei territori a maggiore impronta di carbonio e in rapida espansione urbana. Si prevede che i prossimi anni vedranno:

Progetti dimostrativi su larga scala
Collaborazioni tra atenei, industrie ed enti pubblici
Sviluppo normativo: regolamentazioni specifiche per inserire i materiali da costruzione vivente nei codici edilizi
Formazione di nuove professionalità: ricercatori, tecnici e imprese specializzate in materiali sostenibili per l’edilizia
Integrazione tecnologica: combinare materiali viventi con sensoristica, domotica e bioingegneria

Il cammino sarà lungo, ma l’opportunità di edifici che assorbono CO₂ rappresenta una delle più concrete soluzioni contro il riscaldamento globale attualmente disponibili.

Sintesi finale e riflessioni

In conclusione, la scoperta del materiale edile organico sviluppato dal Politecnico federale di Zurigo ha dimostrato che l’evoluzione verso un’architettura più rispettosa dell’ambiente non solo è possibile, ma già concretamente realizzabile. Grazie alla perfetta sinergia tra biologia e tecnologie dei materiali, questo nuovo sistema costruttivo apre le porte a un’edilizia “viva”, in grado di agire direttamente sulla qualità dell’aria e sulla sostenibilità urbana.

Le sfide restano molte e la strada da percorrere è complessa. Tuttavia, il crescente interesse per soluzioni di architettura sostenibile 2025 offre nuovi stimoli a ricercatori, imprese e politici per accelerare la transizione ecologica. In un momento storico dove il peso ambientale delle nostre scelte è sempre più evidente, scommettere su materiali che trasformano l’inquinamento in risorse appare l’unica strategia sensata e lungimirante.