Riassunto analitico
Il lavoro di tesi si colloca nell’ambito del progetto ECOSISTER (Ecosistema territoriale di innovazione dell’Emilia Romagna), con l’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia tra i soci fondatori, e nasce con lo scopo di sviluppare materiali avanzati e sostenibili.
L’sola di calore urbana (UHI) è un fenomeno microclimatico che consiste nel significativo aumento della temperatura in un’area urbana rispetto a zone rurali limitrofe, in quanto è il risultato del raffreddamento ritardato delle città rispetto ad aree rurali circostanti.
Il fenomeno è determinato dalla progressiva riduzione delle aree verdi e dalla presenza dilagante di materiali che costituiscono l’involucro edilizio e le pavimentazioni urbane, nei quali prevale l’assorbimento della radiazione solare rispetto alla riflessione.
Tra le strategie di mitigazione, la più promettente sembra essere quella che punta al raffrescamento passivo di edifici singoli ed aree urbane: si tratta di materiali definiti “cool”, caratterizzati da elevata riflettanza solare ed elevata emittanza infrarossa. Tra i Cool Materials sempre più diffusi sono i materiali inorganici antisolari come le piastrelle ceramiche, utilizzate sempre più frequentemente anche in applicazioni esterne, grazie all’ottima resistenza dei corpi ceramici all’invecchiamento e agli agenti atmosferici.
In questo contesto si inserisce il presente lavoro di ricerca con lo scopo di sviluppare un engobbio ceramico con proprietà di riflettanza solare, per la realizzazione di piastrelle in grès porcellanato bianco, che potrebbe essere utilizzato in interventi di restauro del patrimonio culturale italiano.
Più nello specifico, nell’ottica di una politica di sviluppo sostenibile, è stata studiata la possibilità di utilizzare materie prime seconde all’interno di miscele per lo sviluppo di engobbi riflettenti in tutto lo spettro della radiazione solare. Scelti gli engobbi più performanti, è stata testata la riflettanza solare sulle piastrelle in grès porcellanato.
Quest’approccio innovativo che si basa sull’introduzione di materie prime seconde nella formulazione di engobbi ceramici, è in linea con i principi fondamentali dell'economia circolare. Inoltre contribuisce ai processi di sviluppo urbano sostenibile, oltre che offrire vantaggi nella riduzione dei costi del prodotto.
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Abstract
The thesis work is part of the ECOSISTER project (Innovation Ecosystem of Emilia Romagna), which aims to develop advanced and sustainable materials. The University of Modena and Reggio Emilia are among the founding partners.
The urban heat island (UHI) effect is a microclimatic phenomenon characterized by a significant increase in temperature in urban areas compared to nearby rural areas, as cities cool down more slowly than their surroundings.
This effect is driven by the gradual reduction of green spaces and the extensive use of materials in building envelopes and urban pavements, where solar radiation absorption tends to outweigh reflection.
Among the mitigation strategies, the most promising approach focuses on the passive cooling of individual buildings and urban areas. This involves using so-called “cool” building materials characterized by high solar reflectance and high infrared emittance. Among the increasingly popular Cool Materials are inorganic anti-solar materials like ceramic tiles, which are more frequently used in outdoor applications due to the excellent resistance of ceramic bodies to ageing and weathering.
In this context, the present research aims to develop a ceramic engobe with solar reflectance properties intended to produce white porcelain stoneware tiles, which could be used in restoration projects for Italian cultural heritage.
More specifically, in line with a sustainable development policy, the possibility of using secondary raw materials within mixtures was investigated to develop engobes that reflect the entire solar radiation spectrum. Once the most effective engobes were selected, solar reflectance was tested on the porcelain stoneware tiles.
This innovative approach, based on introducing secondary raw materials in the formulation of ceramic engobes, aligns with the fundamental principles of the circular economy. It also contributes to sustainable urban development processes while offering cost-reduction benefits for the product.
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