L'Istituto di Architettura e Media della TU Graz ha progettato pareti in ceramica altamente porosa capaci di favorire il raffreddamento evaporativo di ambienti interni ed esterni

Indice dei contenuti

• Ceramica, acqua e funghi per combattere le isole di calore
• Quali città sono più vulnerabili alle isole di calore
• Il raffreddamento evaporativo in città
• I cubi di ceramica raffreddanti della TU Graz

Ceramica, acqua e funghi per combattere le isole di calore

Le moderne tecnologie di produzione additiva potrebbero dare una mano a contrastare la cappa di caldo urbano che oggi attanaglia la maggior parte delle città, italiane e non. L’idea arriva da un gruppo di ricercatori dell’Istituto di Architettura e Media della Technische Universität Graz (TU Graz), in Austria, che ha impiegato la stampa 3D per progettare speciali cubi in ceramica raffreddanti.

La soluzione sfrutta l’effetto naturale del raffreddamento evaporativo per portare un po’ di refrigerio nelle isole di calore urbano. E lo fa scegliendo un approccio bio-ispirato, che coinvolge anche microrganismi e biomassa naturale. 

Beninteso, si tratta ancora solo di un esperimento; tuttavia i primi test hanno mostrato come la soluzione riesca ad abbassare la temperatura circostante di ben 7 gradi Celsius.

Quali città sono più vulnerabili alle isole di calore

Con ben 27 capoluoghi in bollino rosso previsti domani giovedì 5 agosto 2026, l’Italia si prepara all’ennesima giornata bollente, di un’estate abbastanza soffocante. Mentre si temono i futuri effetti di El Nino e quindi di un ulteriore incremento degli eventi meteorologici estremi, l’attenzione non può che essere portata su criticità già ampiamente conclamate.

Vulnerabilità strutturali come le isole di calore urbano, eventi microclimatici in cui il riscaldamento di superfici artificiali impermeabili determina un aumento delle temperature locali dell’aria. Parliamo di un problema noto con cui si scontrano quasi tutte le aree costruite densamente popolate e che non dipende soltanto dal clima o dalla latitudine.

Uno studio del CNR del 2025 ha sottolineato come l’intensità di queste “isole” sia strettamente legata alla topografia cittadina, oltre che, ovviamente alla presenza di superfici impermeabili: nelle aree centrali di quasi tutti i capoluoghi regionali, oltre il 60% della superficie è coperto da asfalto, cemento ed edifici. Questi materiali assorbono l’irraggiamento solare durante il giorno e lo rilasciano sotto forma di calore. Allo stesso tempo queste aree soffrono di una forte carenza di alberi, che invece svolgerebbero un ruolo chiave di “raffreddamento naturale”.

 “Le città con maggiore complessità topografica e più verde nelle aree periferiche (come L’Aquila, Genova, Torino, Trieste e Trento), presentano differenze termiche più accentuate tra le zone centrali e quelle meno urbanizzate”, ha spiegato Marco Morabito, ricercatore del Cnr-Ibe e coordinatore della ricerca. “Le città con territori topograficamente più uniformi e prevalentemente di pianura (tra cui Napoli, Milano, Firenze, Roma e la maggior parte dei capoluoghi di regione dell’Italia meridionale) mostrano invece intensità dell’isola di calore più contenute, seppur sempre evidenti, o addirittura situazioni inverse nelle quali la temperatura superficiale del centro città risulta mediamente meno elevata di quella delle zone urbane esterne”. 

Il raffreddamento evaporativo in città

Tuttavia piantare alberi o attuare interventi di depavimentazione (depaving) a carico delle superfici impermeabili non sempre è possibile. Ecco perché oggi servono soluzioni nuove e di facile implementazione, anche nei contesti più complessi.

I cubi per il raffreddamento urbano nascono esattamente con questo obiettivo.

Il lavoro svolto nell’ateneo austriaco ha coinvolto diverse tecnologie e soluzioni, a cominciare dal raffrescamento evaporativo. Si tratta di una pratica secolare che sfrutta il calore assorbito dall’acqua quando passa dallo stato liquido a quello gassoso per sottrarre energia termica all’aria circostante.

Nell’ambiente metropolitano esistono e sono stati proposti nel tempo diversi sistemi di “evaporative cooling”. Alcuni passivi, dotati di fontane, stagni o piscine; altri attivi come le torri del vento o i nebulizzatori. Ovviamente il  loro potenziale di raffreddamento dipende da diversi parametri, ma in generale si riesce sempre ad abbassare la temperatura dell’aria circostante di 1-2°C.

I cubi di ceramica raffreddanti della TU Graz

La soluzione TU Graz è rigorosamente passiva ma è stata modernizzata tramite la produzione additiva. Nel dettaglio il team ha progettato digitalmente e poi stampato cubi da 23 centimetri a base di argilla ceramica, dotati di una speciale geometria a superficie minima (TPMS) che massimizza l’area del materiale. Una volta introdotta nella struttura l’acqua, questa si diffonde rapidamente per capillarità attraverso tutta l’argilla, creando un’ampia superficie d’evaporazione continua che sottrae calore all’ambiente circostante.

Il team ha voluto andare oltre migliorando le performance. Come? Aggiungendo alla miscela di argilla per la stampa, colture fungine e trucioli di legno come mezzo nutritivo. Il micelio, la rete filamentosa dei funghi, cresce all’interno del miscela prima che sia depositata, formando una fitta rete. Una volta cotta in forno questa rete brucia assieme ai trucioli, lasciando dietro di sé una rete di micro e macropori che permette all’acqua di circolare in modo particolarmente efficace all’interno del cubo.

I risultati sono notevoli. Dai test sul campo è emerso come i nuovi cubi di ceramica raffreddanti riescano ad abbassare la temperatura dell’aria di quasi 7 °C.

 Il gruppo sta anche testando altre miscele di materiali per la stampa 3D. “Un’attenzione particolare è rivolta al limo del lago di Neusiedl, che deve essere dragato regolarmente per rallentare l’insabbiamento di questo specchio d’acqua poco profondo”, scrive Susanne Filzwieser sul sito dell’università. “Finora, il limo del lago è stato per lo più smaltito senza essere utilizzato. In futuro, però questi sedimenti potrebbero essere integrati in processi di costruzione efficienti dal punto di vista delle risorse, come materiale da costruzione sostenibile prodotto tramite stampa 3D”.