Legno trasparente: la nuova sfida della bioedilizia

Legno trasparente: la nuova sfida della bioedilizia

Nell’ambito della bioedilizia, da alcuni anni si susseguono aggiornamenti su quello che si potrebbe rivelare uno dei materiali del futuro: il legno trasparente. Numerosi team sparsi per il mondo sono al lavoro per metterne a punto una versione che sia in grado di reggere alle sfide – sia pratiche, che economiche – del mondo reale.

Lavorando per scelta (e con buonissimi motivi, come spieghiamo in questo articolo) con il legno, anche noi di Alpenos non possiamo che seguire questo cimento con estremo interesse. Ma prima di vedere quelle che potrebbero essere le applicazioni effettive di questo legno trasparente, facciamo un breve recap delle principali tappe del suo sviluppo… almeno finora.

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Legno trasparente: una breve cronistoria

L’avventura, quantomeno dal punto di vista mediatico, del legno trasparente comincia nel 2016, quando due diversi progetti di ricerca pubblicano i risultati delle loro scoperte.

Da un lato abbiamo negli Stati Uniti l’Università del Maryland, al lavoro sulla propria versione di legno trasparente, denominata Clearwood. Il processo produttivo avviene in due fasi: la bollitura in una soluzione contenente idrossido di sodio e altre sostanze, che provoca la perdita del colore; l’aggiunta di resina al legno per renderlo più resistente.

Dall’altro i ricercatori del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma riescono a realizzare un legno trasparente asportando dalla struttura molecolare della betulla bianca la lignina, il materiale componente il legno con la percentuale maggiore di assorbimento della luce (semplificando molto, per rendere una sostanza trasparente bisogna in sostanza privarla della capacità di assorbire le varie frequenze di luce, responsabili della colorazione di un oggetto).

Al legno privato di lignina viene poi aggiunto del polimetilmetacrilato (PMMA), un materiale plastico che oltre a rendere il legno trasparente (o meglio traslucente, perché il passaggio della luce avviene con una certa diffusione della stessa), è in grado di conferirgli caratteristiche interessanti di resistenza e leggerezza.

Lo stesso team del KTH compie un ulteriore passo avanti quando annuncia, nel 2019, una nuova versione del proprio legno trasparente in grado, tramite l’aggiunta di glicole polietilenico (PEG), di garantire prestazioni ancora più efficienti. Grazie alle caratteristiche di questo materiale, il legno trasparente diviene capace di assorbire e rilasciare il calore, garantendo una maggiore efficienza termica rispetto al vetro.

Un team congiunto formato da ricercatori provenienti da università tedesche e cinesi ha presentato lo stesso anno i risultati nello sviluppo di quello che è stato definito TCW, ovvero Transparent and Conductive Wood, un legno che con l’aggiunta del solvente PDES presenta notevoli doti di resistenza, trasparenza e soprattutto conduttività elettrica. Quest’ultima caratteristica aprirebbe a possibili impieghi nella realizzazione di schermi e sensori di vario tipo.

Nel 2021 è ancora una volta dei nostri eroi del KTH, che migliorano il processo produttivo (sia dal punto di vista funzionale, che dell’economicità e dell’ecosostenibilità) facendo a meno di rimuovere la lignina. Il nuovo metodo si “limita” a modificarne la struttura chimica eliminando i cosiddetti cromofori, molecole che conferiscono al legno la colorazione marrone e impediscono il passaggio di luce, per poi modellare le caratteristiche del legno con una bioplastica ottenuta dagli agrumi.

Legno trasparente: i punti deboli

Questo breve excursus, lungi dall’essere fine a se stesso, è utile per inquadrare innanzitutto quelli che sono i “punti deboli” del legno trasparente, almeno allo stato attuale, e di qui comprendere quelle che potrebbero essere le sue applicazioni concrete nell’immediato futuro.

Un primo punto critico riguarda il processo produttivo: al di là dell’effettiva funzionalità del legno trasparente, questo deve risultare economico da produrre, oltretutto senza avere un alto impatto ambientale.

Proprio su tale aspetto si sono concentrati gli sforzi dei team di ricerca al lavoro su questo innovativo materiale: se è vero che le prime versioni del legno trasparente risultavano problematiche sia per quanto riguarda i costi, che per le scorie generate dal processo produttivo, questo è stato progressivamente affinato per risultare più sostenibile sia dal punto di vista economico, che ecologico.

Un ulteriore problema, strettamente connesso con le molecole “addizionate” al legno, riguarda lo smaltimento del materiale al termine del suo ciclo di vita. Il PMMA, ad esempio, è una sostanza inquinante e sulla cui salubrità sono stati sollevati numerosi dubbi. È, quindi, fondamentale valutare con attenzione l’impatto ambientale di ogni singolo materiale aggiuntivo che entra a far parte della catena di produzione del legno trasparente.

C’è poi un ultimo limite, di carattere pratico: al momento, i segmenti di legno che si riescono a realizzare con questi processi sono molto limitati. Insomma, per semplificare possiamo dire che si riesce a crearne dei “pezzetti”, il che vincola ancora fortemente le applicazioni concrete.

Legno trasparente: le possibili applicazioni

Detto questo, è incoraggiante constatare come sotto ogni punto di vista – funzionalità, economicità, ecologicità – siano stati compiuti notevoli passi avanti nello spazio di pochi anni.

Nella speranza quindi di raggiungere in tempi brevi dei risultati ottimali, pur con tutte le cautele del caso è ragionevole guardare già alle potenziali applicazioni in concreto del legno trasparente.

Innanzitutto, il legno trasparente potrebbe essere utilizzato per sostituire il vetro e altri materiali trasparenti nelle finestre. Il vantaggio sarebbe innanzitutto funzionale, perché il legno ha ottime caratteristiche di isolamento termico e porterebbe quindi a un miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici.

C’è poi chi ha già ipotizzato di utilizzare il legno trasparente per costruire interi edifici anch’essi trasparenti. Difficile pensare, per ovvie ragioni di privacy, che qualcuno possa volere un’abitazione con delle mura “invisibili”, se non per tratti limitati. Ma è indubbio che per contesti diversi – come ad esempio spazi espositivi o locali pubblici – l’effetto potrebbe essere altamente scenografico. Viste le attuali limitazioni, un’applicazione più realistica riguarda piuttosto l’interior design, con la possibilità di creare interessanti giochi di trasparenze all’interno di un locale.

Considerate le buone caratteristiche di conduttività e di trasmittanza ottica ottenute dai team al lavoro sul legno trasparente, fra le potenzialità più concrete di applicazione troviamo la realizzazione di pannelli, LED e celle fotovoltaiche con buone caratteristiche tecniche e facili da smaltire al termine del ciclo di vita.

Come sempre in questi casi, il condizionale è d’obbligo. Nel frattempo, senza stare a fantasticare di legni futuristici, possiamo continuare a contare sul “caro vecchio” legno, le cui virtù di sostenibilità, efficienza e salubrità sono indubbie.

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