Assorbe CO2 e produce energia. Algae Canopy, prototipo made in Italy

Data di Pubblicazione originale dell'articolo: 14/07/2014

Due prototipi italiani realizzati con microalghe integrate per assorbire CO2 e produrre energia. Algae Canopy è un progetto dell’arch. Carlo Ratti.

Le incredibili proprietà fotosintetiche delle microalghe, dieci volte più efficienti rispetto agli alberi o all’erba, permettono contemporaneamente di ridurre i livelli d’inquinamento ed aumentare quelli di ossigeno, produrre energia e migliorare la qualità dell’aria interna ed esterna. Un esempio unico di quelle che potrebbero essere le potenzialità dell’architettura se associate all’impiego delle microalghe.

Si tratta di due prototipi in scala reale che riproducono una facciata ed un baldacchino con un rivestimento in microalghe integrato perfettamente funzionante.
Algae canopy è un innovativo progetto messo a punto dall’architetto Ratti, nell’ambito del progetto Future Food District, con la collaborazione di di Cesare Griffa ed ecoLogicStudio, di Marco Poletto e Claudia Pasquero, in collaborazione con l’architetto Paolo Scolgio e Sullalbero, realtà specializzata nelle realizzazione di strutture in bioedilizia multimateriche complesse.

Urban Algae Canopy, che diventerà un grande tetto urbano nella piazza centrale dell’EXPO, è una copertura bio-digitale in grado di integrare in un unico sistema architettonico la coltura di micro-alghe e i protocolli avanzati di coltivazione digitale.

La struttura farà parte del Future Food District (progetto curato dall’architetto Carlo Ratti, nell’ambito di Expo Milano 2015) e una volta completata sarà in grado di produrre l’equivalente di ossigeno prodotto da 4 ettari di bosco, fino a 150 chilogrammi di biomassa al giorno, con un contenuto di proteine vegetali pari al 60 per cento.

La prima volta il progetto è stato presentato sottoforma di prototipo, in scala 1:1, presso l’università Statale di Milano, durante la mostra-evento Feeding-New Idea for the City, organizzata dalla rivista Interni, che in questa occasione ha esposto i migliori progetti per la città del futuro.

Algae Canopy è il primo sistema architettonico che integra le colture delle micro alghe e i protocolli di coltivazione digitale in tempo reale sullo stesso elemento costruttivo. Le micro alghe sono coltivate all’interno di una sistema di rivestimento progettato su misura, costituito da tre strati di ETFE (Etilene TetrafluoroEtilene). Il sistema su misura permette di amplificare le proprietà eccezionali delle micro-alghe, consentendo anche di interpretare in modo innovativo e rivoluzionario le caratteristiche del tradizionale sistema di rivestimento in ETFE.
L’innovazione del prototipo di basa su un tipo speciale di saldatura che consente di progettare e controllare il comportamento fluidodinamico dell’acqua e la morfologia dei cuscini. Questo permette di controllare i flussi di energia, acqua e CO2, che possono essere regolati in funzione delle condizioni meteorologiche e dei movimenti dei visitatori. Il comportamento delle micro alghe è naturalmente adattivo e dinamico: quando la radiazione solare aumenta, le alghe crescono e producono fotosintesi, e in questo modo riducono al trasparenza della copertura e assicurano un buon grado di ombreggiatura. L’interazione delle micro alghe avviene anche su un altro fronte, grazie alla presenza dei visitatori. La struttura di ombreggiamento naturale, infatti, è influenzata in tempo reale, anche dal flusso dei visitatori, grazie al quale si attiva un sistema di elettrovalvole per alterare la velocità del flusso delle alghe all’interno dell’involucro, provocando lo spostamento delle alghe stesse, in base alle nuove esigenze.
La copertura, grazie allo sviluppo di questo sistema, diventa un elemento dinamico e mutevole, in base alle condizioni di contorno, in cui la trasparenza, il colore, il grado di ombreggiatura, variano in tempo reale, reagendo alle informazioni e alle connessioni tra clima, micro-alghe, visitatori e sistemi di controllo digitale.

Lo scopo di Algae Canopy è di dimostrare come sia possibile, grazie alle nuove scoperte tecnologiche, produrre un nuovo concetto di architettura, che abbracci una visione sistemica in cui si uniscono e si mescolano tecnica e natura, per creare nuovi sistemi efficienti, esteticamente piacevoli e resilienti. La sperimentazione e l’applicazione di sistemi tecnologici che sfruttano le micro-alghe, si sta diffondendo nel settore dell’architettura e nel settore energetico, proprio grazie alle infinite possibilità che offre e alle incredibili proprietà fotosintetiche delle alghe, che permettono sia di ridurre i livelli di inquinamento e aumentare quelli di ossigeno, sia di produrre efficientemente energia. L’utilizzo delle micro alghe come sistema di rivestimento architettonico integrato potrebbe portare notevoli vantaggi soprattutto in contesti urbani, grazie alla capacità di migliorare la qualità dell’aria.

Un altro esempio di sperimentazione in questo senso si trova ad Amburgo, dove, in occasione dell’IBA 2013, è stato realizzato il BIQ House, un edificio alimentato al 100 per cento dalla bioenergia prodotta dalle micro alghe inserite nella facciata. Anche in questo caso è stato sviluppato un sistema smart composto da un nsieme di vetrocamere al cui interno crescono le micro-alghe che vengono continuamente rifornite con liquidi nutrienti e anidride carbonica attraverso un circuito di acqua separato. Attraverso la fotosintesi le alghe crescono e si moltiplicano, venendo poi sfruttate per produrre energia.

Attualmente queste soluzioni sono in fase sperimentale, anche se avanzata e hanno dei costi elevati, che ne frenano la diffusione. Una soluzione per abbassare i prezzi potrebbe essere quella di usare materiali riciclati per le strutture, come sperimentato proprio nel progetto Algae Canopy, per favorire la diffusione nelle micro-alghe ed avere città più verdi e sostenibili.

Credits
Urban Algae Canopy prototype by ecoLogicStudio (Marco Poletto & Claudia Pasquero) & Carlo Ratti Associati; prototyping team - Taiyo Europe GmbH, Sullalbero Srl; consulting team - Nick Puckett, Paolo Scoglio, Catherine Legrand, Mario Tredici; lighting by: iGuzzini

Urban Algae Façade prototype by Cesare Griffa and Carlo Ratti Associati; prototyping team - Matteo Amela, Federico Borello, Marco Caprani; technical support by Environment Park Spa, Fotosintetica & Microbiologica Srl; lighting by iGuzzini