ReCycle: la creatività e la sperimentazione del riciclo

Protagonista del MAXXI il tema del riciclo, in una mappa contemporanea fatta di foto, progetti, plastici e disegni, che trasforma i materiali di "scarto" in sperimentazioni creative e funzionali.

Sono i numeri ad introdurci nel vasto mondo del riciclo in mostra a Roma. Ci troviamo al MAXXI, il Museo Nazionale delle Arti del XXI secolo, dove fino al 29 aprile 2012 sarà possibile visitare la mostra “RE-CYCLE, strategie per l’architettura, la città e il pianeta”. Prima di accedere alla galleria, che ci condurrà passo a passo lungo un percorso creativo composto da più di 80 disegni, fotografie, oggetti, video e modelli, lo sguardo si posa sul pavimento, dove una serie di dati, decisamente interessanti, fanno un quadro preciso dello stato di fatto del nostro Paese, in quanto a cementificazione, infrastrutture incompiute, consumo del suolo, riciclaggio e molto altro. E’ la ricchezza dei materiali esposti che conquista immediatamente l’attenzione una volta entrati nella prima sala, catapultandoci in un nuova interpretazione del riciclo, assolutamente inedita per quanto estremamente attuale, che trasforma il tema del “riutilizzo” al quale tutti siamo abituati, in qualcosa di nuovo, dove non si tratta più di materiali scartati, bensì di una composizione creativa ricca di sperimentazione e con una nuova funzionalità.

IL RICICLO CREATIVO

Tra ricicli più “creativi” si colloca la prima sezione Music on bones, che trasforma delle comuni lastre di radiografie, in dischi di Jimi Handrix ed altre rock star, ma la trasformazioni più interessanti sono legate al mondo dell’Architettura e del Paesaggio. Partendo da maestri come Peter Eisenman con i disegni per Cannaregio, Frank O.Gehry, Robert Venturi o come le sopraelevazioni del Colosseo di Superstudio, fino ad arrivare alle contemporanee traformazioni urbane, dove ad essere riciclati, sono interi quartieri delle città.

Un arcipelago di tavoli in cartone riciclato, forniti direttamente dalla Comieco, raccoglie le foto, le tavole di progetto, i plastici ed i numerosi materiali legati al mondo contemporaneo dell’architettura e del riciclaggio dei materiali, degli spazi, dei luoghi, degli edifici, degli scarti e dei rifiuti.

“Con RE-CYCLE – ha affermato Pippo Ciorra, senior curatore del MAXXI e della mostra  – il museo persegue tre obiettivi importanti per il suo futuro e per la sua identità. Il primo è una irruzione in piena velocità sulle questioni di massima attualità dell’architettura, in particolare la relazione complessa tra la ricerca espressiva d’avanguardia, prossima all’arte, e l’attenzione all’ambiente, così minuta da avvicinarci all’ecologia. Il secondo ha a che fare con quello che architetti debbano intendere come “sostenibilità” in un paese e in un continente già troppo costruito. Il terzo è in realtà una presa di posizione sulle tecniche e sulle modalità di recupero dei nostri paesaggi e le nostre città, alla luce della scarsa efficienza di piani, programmi e altri approcci tradizionali”.

RE-CYCLE CITIES

Gli esempi in esposizione spaziano dai recentissimi progetti prodotti in tempo reale, ad esempi più consolidati e perfino storici, che testimoniano quanto il tema del riciclo abbia caratterizzato nel corso degli anni, il mestiere del progettista e dell’artista.

Così ci troviamo ad osservare il plastico originale del celebre progetto per la High Line di New York, uno dei più importanti esempi di riciclo urbano, o a sorvolare importanti città della Spagna, della Germania e degli Stati Uniti o del Brasile, dove il re-cycle cities ha restituito al verde ed all’agricoltura i brani di città dimenticati: come il recupero di una vecchia discarica per farne un grande parco nei pressi di Staten Island (NY), le trasformazioni delle aree industriali di Detroit, la conversione delle cave inutilizzate in grandi spazi attrezzati o il tunnel autostradale che diventa Museo storico del Trentino, un progetto per altro rappresentato attraverso un suggestivo plastico tridimensionale.

L’ARCHITETTURA RICICLATA

La passeggiata trasversale nel mondo del recupero in scena al MAXXI, prosegue scendendo di scala, per approdare al vero e proprio riciclo architettonico, rappresentato prima di tutto dal “ready-made”, l’antica pratica dello spoglio, ovvero la realizzazione di nuovi edifici a partire unicamente dal materiale di scarto recuperato dalla demolizione di altre strutture, per approdare a progetti sorprendenti come la costruzione di case sopra o addirittura dentro altre case.

E’ questo il caso del progetto Devecote Studio, che ha trasformato una vecchia colombaia, in un moderno studio per artista, mantenendo intatta la struttura perimetrale e costruendo al suo interno il nuovo volume in acciaio. Ancora più sorprendente è il progetto tedesco Neo_Leo, che letteralmente cala con una gru, una casa su tre piani preassemblata in legno, all’interno di un vecchio edificio dismesso.

Tra gli interventi più famosi in mostra non poteva mancare il progetto dello studio MVRDV, per il Gemini Residences Frosilos di Copenaghen, dove i due vecchi silos protagonisti del waterfront della capitale danese, sono stati convertiti in due torri residenziale ad alta efficienza ed elevata qualità, estendendo la pratica del riciclo architettonico anche alla scala urbana di riqualificazione del waterfront.

La mostra mette in luce aspetti di particolare valore, soprattutto come risposta alla crisi ed al collasso delle città di tutto il mondo, dove il “marketing territoriale” ed il cemento fanno da padroni; un’interpretazione diversa del riciclo dove, a differenza di quella che sembra essere la tendenza contemporanea, gli edifici non hanno una data di scadenza, ma semplicemente servono a creare qualcosa di nuovo.

Una parete della mostra, costruita con bottiglie riciclate in PET ne è la prova concreta: un piccole esempio che ripropone la geniale idea del team di Miniwiz che a Taipei ha realizzato le facciate del padiglione EcoARK utilizzando esclusivamente bottiglie riciclate ed ottenendo risultati incredibili dal punto di vista delle prestazioni energetiche. Si tratta di un esempio di riciclo di elevata qualità: per migliorare le prestazioni degli elementi in PET, alla plastica riciclata al 100% è stato aggiunto una componente di silicie completamente naturale estratto dagli scarti agricoli, che trasforma completamente il materiale. La sostenibilità è il tema centrale di questo edificio che sfrutta l’illuminazione naturale, i pannelli solari ed i sistemi a LED, per rendere la struttura completamente sufficiente.

La mostra si estende anche all’esterno dell’edificio dove lo studio di progettazione tedesco raumlaborberlin, nei giorni precedenti all’inaugurazione di RE-Cycle, ha organizzato un vero e proprio workshop di lavoro che ha coinvolto direttamente un gruppo di studenti, per la realizzazione di un piccolo padiglione nello spazio esterno del MAXXI. Costruito unicamente con materiali riciclati quali porte, finestre, armadi, bottiglie di vetro, portiere di automobili ed elementi in legno, il padiglione “Officina roma”, si assume il compito di trasmettere il valore del riciclo attraverso l’azione diretta, costruendo in tempo reale e attraverso il coinvolgimento di non professionisti, rappresentati in questo caso dagli studenti.

Per completare il viaggio nel mondo del riciclo, la mostra si è aperta anche alle esperienze dirette, come quella del fotografo Pieter Hugo, che con Permanent Error, ha immortalato attraverso i sui scatti, una forma di riciclo fine a se stessa. Si tratta dell’immensa discarica del Ghana destinata alla raccolta di materiale elettrico proveniente per altro dal mondo occidentale, dove tra fumi tossici e falò di mucchi di plastica, si aggirano le figure spettrali e gli animali di questo dimenticato villaggio, dove il significati di riciclo è molto lontano dalla nostra visione positiva ed ecologica.

Ci sarà tempo fino ad aprile per visitare direttamente questa interessante mostra, che fornisce con un’unica occhiata, una panoramica sul mondo delle trasformazioni contemporanee ricche di innovazione, di cui l’architettura e le città sono attive protagoniste.

La mostra è opera di Pippo Ciorra e dell’ufficio curatoriale del museo di architettura con la collaborazione di alcuni esperti internazionali (Reinier De Graaf, Sara Marini, Mosè Ricci, Jean-Philippe Vassal, Paola Viganò). L’allestimento è a cura di Emanuele Marcotullio in collaborazione con l’ufficio mostre del MAXXI.

Il Ministero dell'Ambiente pubblica gli esiti della consultazione pubblica sul Decreto Ministeriale FER X, chiusa lo scorso settembre. Dai 46 soggetti partecipanti emerge l'esigenza di conoscere per tempo tutte le informazioni utili alla programmazione degli investimenti nelle rinnovabili. Chiesti chiarimenti sul processo autorizzativo e sulle tempistiche

Decreto FERX, nuovi spunti di riflessione

Servono maggiori informazioni sui coefficienti sul prezzo d’aggiudicazione, sui criteri di priorità, sulla documentazione per l’accesso al meccanismo e sulle tipologie di interventi ammessi. In particolare quando si tratta di progetti di “rifacimento” e “potenziamento”. Queste alcune delle principali richieste emerse dalla consultazione pubblica sul Decreto FERX. La scorsa estate il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica aveva pubblicato lo schema del provvedimento per una raccolta di pareri da parte degli stakeholder, con l’obiettivo di condividerne le logiche. Oggi il MASE rende noti gli esiti di tale consultazione puntando i riflettori sugli spunti e le richieste emerse da parte dei 46 soggetti partecipanti. 

Gli esiti della consultazione pubblica

Ricordiamo che il Decreto FERX nasce con lo scopo di definire un meccanismo di supporto espressamente dedicato ad impianti a fonti rinnovabili con costi di generazione vicini alla competitività. Come? Tramite contratti CfD a valere sull’energia elettrica prodotta dagli impianti. Con un accesso diretto per quelli di taglia inferiore al MW, e tramite aste al ribasso per quelli di taglia uguale o superiore al MW. Ed è proprio su queste due modalità che arrivano le prime considerazioni.

Per la maggior parte dei soggetti che hanno risposto alla consultazione, il contingente di 5 GW per gli impianti FER ad accesso diretto non sarebbe sufficiente, soprattutto vista la grande attenzione che stanno ricevendo al livello di investimento i sistemi di piccola taglia.

Per quanto riguarda l’accesso tramite asta, invece, il parere generale condivide i contingenti individuati, che secondo l’ultima bozza pubblicata oggi sarebbero: per il fotovoltaico 45 GW; per l’eolico di 16,5 GW; per l’idroelettrico di 630 MW; per i gas residuati 20 MW. “Tuttavia – si legge nel documento del MASE – congiuntamente alla risposta positiva sono state proposte diverse modifiche (aumento di uno specifico contingente, creazione di nuovo contingente, meccanismi di riallocazione della potenza non assegnata, ridefinizione dei contingenti al fine di favorire lo sviluppo dei PPA, etc.)”. Tra gli spunti emersi c’è la proposta di contingenti separati tra il fotovoltaico a terra e sul tetto.

Proposti nuovi requisiti di accesso e tempistiche

In tema requisiti d’accesso, alcuni soggetti chiedono l’incremento della soglia di potenza per l’accesso diretto, l’aggiunta dei criteri ESG, la reintroduzione del requisito specifico che attesti la capacità finanziaria ed economica di chi partecipa al meccanismo del Decreto FERX.

“Con riferimento ai tempi massimi individuati per la realizzazione degli interventi, la consultazione ha evidenziato un forte distaccamento con le aspettative degli operatori. Per quanto detto diversi soggetti propongono per una o più fonti l’innalzamento dei tempi previsti, chiedendo di tenere in considerazione parametri quali, la potenza e/o la tipologia d’intervento, l’ottenimento dei titoli autorizzativi, i tempi di realizzazione della connessione e quelli dovuti agli approvvigionamenti, che sottolineano, potrebbero oltretutto determinare un aumento dei costi, visto anche i meccanismi incentivanti”, si legge ancora nel documento.

Per i tempi di comunicazione della data d’entrata in esercizio dell’impianto, emerge nel complesso l’esigenza di un prolungamento, aggiungendo da più 60 giorni a 12 mesi. Viene anche evidenziata una certa contrarietà all’obbligo per gli operatori di impianti rinnovabili non programmabili che stipula un contratto CfD ad abilitarsi alla fornitura dei servizi di dispacciamento.

Un gruppo di scienziati del KAIST ha sviluppato una batteria a ioni di sodio ad alta energia, ad alta potenza e di lunga durata

Quando le batteria a ioni sodio incontrato i supercondensatori a ioni sodio

Arriva dalla Corea del Sud la prima batteria ibrida al sodio in grado di battere la tecnologia a ioni di litio a mani basse. Con ottime prestazioni lato di capacità di accumulo, potenza, velocità di carica e durata, come dimostra l’articolo pubblicato sulla rivista scientifica Energy Storage Materials (testo in inglese).

Nel 2020 le batterie a ioni sodio (Na+) hanno raggiunto prestazioni comparabili a quelle degli ioni di litio in termini di capacità e durata del ciclo in condizioni di laboratorio. Da allora il segmento ha continuato a macinare grandi progressi, spinto dall’esigenza globale di trovare una tecnologia di accumulo più economica delle ricaricabili al litio e meno dipendente dalle attuali catene di approvvigionamento dei materiali critici. L’ultimo grande risultato nel campo è quello segnato da un gruppo di scienziati del KAIST, il Korea Advanced Institute of Science and Technology.

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Il team guidato dal professor Jeung Ku Kang del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali ha messo a punto una batteria ibrida agli ioni di sodio dalle prestazioni eccellenti e in grado di ricaricarsi in pochi secondi. Il segreto? Un’architettura che integra materiali anodici propri delle batterie con catodi adatti ai supercondensatori.

Batteria ibrida al sodio, prestazioni record

In realtà non si tratta di un approccio nuovo. Gli stoccaggi ibridi con Na+ sono emersi negli ultimi anni come una promettente applicazione nel campo dell’energy storage in grado di superare i punti deboli degli accumulatori a ioni di sodio più conosciuti.

Tradizionalmente questo metallo è usato e studiato in due tipi di dispositivi di stoccaggio: batterie e condensatori. Le prime, come spiegato poc’anzi, forniscono oggi una densità di energia relativamente elevata ma sono caratterizzate da una lenta cinetica di ossidoriduzione, che si traduce in una bassa densità di potenza e una scarsa ricaricabilità. I secondi invece hanno un’elevata densità di potenza dovuta all’accumulo di carica tramite rapido adsorbimento di ioni superficiali, ma una densità di energia estremamente bassa.

Tuttavia unire le due tecnologie impiegando catodi di tipo condensatore e degli anodi di tipo batteria, non ha dato subito i risultati sperati. La causa è da ricercare soprattutto nello squilibrio cinetico tra i due tipi di elettrodi.

Nuovi materiali per catodo e anodo

Per arginare il problema il team sudcoreano ha utilizzato sviluppato un nuovo materiale anodico con cinetica migliorata attraverso l’inclusione di materiali attivi fini nel carbonio poroso derivato da strutture metallo-organiche. Inoltre, ha sintetizzato un materiale catodico ad alta capacità e la combinazione dei due ha consentito lo sviluppo di un sistema di accumulo di ioni sodio che ottimizza l’equilibrio e riduce al minimo le disparità nei tassi di accumulo di energia tra gli elettrodi.

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La cella completamente assemblata supera per densità di energia le batterie commerciali agli ioni di litio e presenta le caratteristiche della densità di potenza dei supercondensatori. Nel dettaglio la batteria ibrida al sodio si ricarica rapidamente e raggiunge una densità di energia di 247 Wh/kg e una densità di potenza di 34.748 W/kg. Inoltre gli scienziati hanno registrato una stabilità del ciclo con efficienza Coulombica pari a circa il 100% su 5000 cicli di carica-scarica.

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.