Gli edifici del futuro: case che vivono, respirano, crescono

Gli edifici del futuro potrebbero essere case vive, non case intelligenti con la voce di Alexa che decide l’impostazione per i faretti del salotto, ma davvero vive, con capacità di crescere, vivere, respirare e persino riprodursi. L’idea potrebbe sembrare inverosimile, ma di fronte a una crisi climatica, noi umani dobbiamo ripensare radicalmente al modo in cui viviamo e costruiamo il nostro ambiente.

La biologia è capace di straordinarie imprese ingegneristiche e la prossima frontiera della tecnologia edile potrebbe essere quella di rendere gli edifici parte della natura. Un gruppo dell’Università di Newcastle e della Northumbria ha istituito un nuovo centro di ricerca per studiare questa possibilità. Ecco cinque modi in cui questi studiosi pensano che gli edifici del futuro possano diventare vivi.

Edifici del futuro: case che crescono

Dai gusci di calcare frantumati al legno di alberi morti, usiamo già materiali naturali per costruire. Tuttavia, questa tavolozza di materiali potrebbe essere radicalmente estesa. Ad esempio, il Scientific American ha recentemente menzionato il micelio, la rete di radici del fungo, come materiale del futuro. Il micelio può crescere su poco più di trucioli di legno e fondi di caffè in brevissimo tempo, creando materiali con prestazioni strutturali significative.

L’installazione Hy-Fi di New York, che consisteva in una torre alta 13 metri circa, era costruita con mattoni di micelio. La sfida più grande, tuttavia, potrebbe essere quella di progettare una struttura in cui il micelio è parzialmente in vita e in grado di crescere e adattarsi. Il progetto di mico-architettura guidato da Lynn Rothschild alla NASA ha studiato questa possibilità, immaginando habitat che potrebbero riprodursi, anche per colonie su altri pianeti. Insomma edifici del futuro in grado di riprodursi anche ne cosmo.

Edifici del futuro: case che guariscono

Le crepe nel cemento di un edificio di solito segnano l’inizio della fine. L’acqua penetrerà e alla fine farà arrugginire i rinforzi metallici che mantengono stabile la struttura. Ma i ricercatori hanno iniziato a fare esperimenti con un calcestruzzo che può guarire sé stesso. Un metodo promettente – attualmente sviluppato da un gruppo guidato da Henk Jonkers alla Delft University of Technology – è quello di incorporare spore batteriche nella miscela di calcestruzzo.

Quando l’acqua penetrasse attraverso microscopiche fessure, i batteri verrebbero rianimati. Il materiale prende letteralmente vita e innesca un processo chimico, provocando la crescita di nuovi cristalli di calcite  “guarendo” il calcestruzzo e riparando le crepe. L’uso di questa tecnica potrebbe aggiungere decenni o più alla vita alle case in cemento, rendendoli davvero edifici del futuro.

Case che respirano

Molti edifici, in particolare i grattacieli e le torri di vetro di uffici che si trovano nelle principali città del mondo, hanno un supporto permanente. I sistemi di condizionamento meccanici simili a polmoni fanno circolare l’aria per riscaldare e raffreddare le stanze. Naturalmente, c’è sempre l’opzione di aprire una finestra per consentire la ventilazione naturale, ma se le pareti stesse potessero respirare?

Il gruppo di Hiroshi Ishii del MIT ha sviluppato materiali che possono cambiare forma in risposta all’acqua. Questi materiali sono costituiti da strati di spore di batteri (simili a quelli utilizzati nel calcestruzzo autorigenerante) e da lattice. Quando il materiale si asciuga, si contrae e cambia forma.

Usando questo metodo, il gruppo di Ishii ha dimostrato di poter realizzare abiti in grado di rispondere al sudore umano. Il gruppo dell’Università di Newcastle ha intrapreso i primi passi per studiare l’estensione di questo metodo per creare membrane in interi edifici del futuro che potrebbero “sudare” all’aumentare dell’umidità interna. Usando membrane in lattice ricoperte di spore di batteri, il materiale si fletterà e aprirà i pori, come ghiandole sudoripare, permettendo all’aria di fluire attraverso le pareti, ad esempio, quando il vapore si forma per via di una doccia o di un bollitore.

Edifici con sistemi immunitari

Siamo circondati da trilioni di microrganismi su ogni superficie delle nostre case e dei nostri corpi e nell’aria che ci circonda. Mentre spendiamo milioni di dollari all’anno in detergenti antimicrobici per uccidere gran parte di questo complesso ecosistema, è noto da tempo che coloro che vivono vicino a fattorie tendono a soffrire meno di allergie rispetto a quelli che vivono in ambienti urbani. Sembra che essere esposti a batteri “buoni” aiuti a costruire il sistema immunitario nei bambini.

In un progetto pilota, dei ricercatori dell’University College di Londra hanno iniziato a studiare in che modo le superfici nelle cucine possano essere rese bio-recettive, promuovendo in realtà la crescita di batteri che sono noti per offrire resistenza contro i microbi che, invece, causano malattie. Gli edifici del futuro potrebbero quindi avere un sistema immunitario interno, una sorta di autodifesa contro i batteri cattivi, realizzata attraverso batteri buoni

Edifici del futuro: case con lo stomaco

La maggior parte degli edifici assorbe costantemente materiali ed energia rilasciando allo stesso tempo rifiuti che devono essere portati via e trattati su scala industriale. Una nuova ricerca, tuttavia, suggerisce che questo ammontare di rifiuti potrebbe effettivamente diventare una fonte di energia per gli edifici. Un team di ricercatori di un progetto dell’UE chiamato Living Architecture sta lavorando per sviluppare un nuovo tipo di cella a combustibile microbica, che preleva i rifiuti domestici e genera piccole quantità di energia, nell’ambito di un progetto più ampio che esplora la potenza di elaborazione dei microbi negli edifici.

Le celle a combustibile sono integrate in mattoni che diventerebbero parte del tessuto strutturale dell’edificio oltre ad essere, di fatto, lo stomaco dell’edificio. I mattoni assorbono le acque reflue e i batteri convertono l’energia chimica, quando i rifiuti vengono scomposti, in energia elettrica. In questo scenario, il tuo bagno potrebbe ricaricarti il cellulare.

Se è vero che tutto questo sembra davvero emozionante, c’è un aspetto negativo in questi edifici del futuro viventi: che prima o poi devono morire, inevitabilmente. In realtà però gli edifici hanno già un ciclo di vita. A parte l’attrazione turistica geriatrica occasionale, la maggior parte dei nostri edifici sono in costante cambiamento. Quando raggiungono la fine della loro vita utile, demolire gli edifici è costoso e inquinante. Immagina una città di edifici che muoiono delicatamente e ritornano alla terra, diventando cibo. Sicuramente è una prospettiva più stimolante di una casa smart con un frigorifero che riordina automaticamente i broccoli.