Cubi in ceramica stampati in 3D raffreddano gli ambienti di 7°C, senza elettricità

L’Europa sta attraversando la quarta grande ondata di calore della stagione 2026, con temperature superiori ai 40°C registrate sulla Penisola Iberica, in Francia, Italia e Austria. A pagarne le conseguenze più dure sono le città. L’effetto isola di calore urbana può infatti spingere le temperature locali fino a 1,7-4 °C in più rispetto alle aree rurali circostanti.

In questo contesto, l’Institute of Architecture and Media della TU Graz sta sperimentando il raffreddamento evaporativo, un principio fisico in grado di rinfrescare gli edifici senza consumare energia elettrica. Il metodo sfrutta cubi in ceramica altamente porosi stampati in 3D, un’ulteriore dimostrazione di come questa tecnologia possa essere impiegata in termini di sostenibilità.

Un primo piano dei cubi stampati in 3D.

Cos’è il raffreddamento evaporativo?

Quando l’acqua evapora, sottrae calore all’ambiente circostante, generando un effetto di raffreddamento. “Il raffreddamento evaporativo è utilizzato da secoli, sia nelle brocche di terracotta sia nelle tradizionali torri del vento“, spiega Milena Stavric della TU Graz. “L’avanzamento tecnologico chiave sta nell’uso della stampa 3D, che ci permette di realizzare geometrie estremamente complesse, porose e funzionalmente ottimizzate a partire da miscele di argilla. Queste strutture speciali immagazzinano l’acqua in modo particolarmente efficiente e, nonostante il volume ridotto, creano un’enorme superficie di evaporazione.“

I cubi, con lati di circa 23 centimetri, vengono stampati in 3D con una miscela di argilla ceramica e successivamente cotti a bassa temperatura per raggiungere una consistenza altamente porosa. L’acqua viene assorbita nella ceramica porosa per capillarità e si distribuisce uniformemente nella struttura, creando un’ampia superficie da cui evapora in modo continuo, raffreddando l’aria circostante.

Pareti raffrescanti stampate in 3D realizzate con i funghi

Per spingersi oltre nelle prestazioni di raffreddamento, il team sta sperimentando una variante bio-ispirata sviluppata nello Shape Lab dell’istituto. Colture fungine e segatura vengono aggiunte all’argilla come substrato nutritivo. Il micelio, la rete filamentosa tipica dei funghi, cresce all’interno del materiale prima che venga stampato e cotto. Micelio e segatura bruciano durante la cottura, lasciando dietro di sé una rete di micro e macropori che permette all’acqua di distribuirsi in modo ancora più efficace all’interno del cubo.

La TU Graz sta inoltre sperimentando i sedimenti dragati dal Lago di Neusiedl, uno specchio d’acqua poco profondo che richiede dragaggi regolari per rallentarne l’interramento. Si tratta di un ulteriore materiale da costruzione stampabile in 3D, a basso impatto sulle risorse e oggi smaltito senza alcun riutilizzo.

Da sinistra a destra: Julian Jauk, Milena Stavric e Kristijan Ristoski dell’Institute of Architecture and Media della Graz University of Technology.

Come si comporta la parete dimostrativa nei test reali?

Il team ha testato l’effetto in una soffitta surriscaldata dell’ateneo. Un cubo riempito d’acqua ha prodotto un calo di temperatura misurato di quasi 7 °C nelle sue immediate vicinanze. “L’effetto rinfrescante era chiaramente percepibile in tutta la stanza”, racconta Kristijan Ristoski, autore di una tesi di laurea magistrale sull’integrazione dei cubi e dell’approvvigionamento idrico all’interno della parete raffrescante.

Una struttura dimostrativa indipendente, di due metri per due, è ora installata presso il Campus Neue Technik della TU Graz, in Stremayrgasse a Graz, accanto a un’esposizione al Museo della Percezione della città. Il team di ricerca, che collabora con l’Institute of Building Physics, Services and Construction dell’ateneo ed è finanziato da Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws), si dichiara aperto a contatti con progettisti e aziende interessati a valutare la tecnologia.

Milena Stavric dell’Institute of Architecture and Media della TU Graz con un cubo raffrescante.

Il team propone i cubi come alternativa ai sistemi di raffreddamento ad alto consumo energetico per abitazioni, uffici, scuole e spazi pubblici, in particolare dove gli alberi non riescono a offrire ombra sufficiente. “Il nostro obiettivo è offrire un sollievo dal caldo laddove le persone ne soffrono di più, ad esempio nelle città dove gli alberi a volte non bastano a garantire un raffrescamento adeguato. Per raggiungere questo obiettivo, ci affidiamo a principi di raffreddamento naturale anziché a tecnologie di climatizzazione energivore”, conclude Milena Stavric.

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*Crediti di tutte le foto: Lunghammer – TU Graz