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martedì 16 Luglio 2024
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Fabbrica dell’aria, innovativo sistema di filtrazione botanica, all’Accademia del caffè espresso

Si tratta di uno strumento polivalente che ci consente di agire attivamente sulla qualità dell’aria indoor attraverso la depurazione, migliorare la vivibilità degli spazi grazie all’azione biofilica ma può anche essere pensata come un importante strumento di monitoraggio che, grazie alla componente sensoristica, ci permette di conoscere puntualmente i valori dei principali inquinanti dell’aria indoor presente negli spazi in cui viviamo dandoci modo di intuire e magari anche intervenire sulle fonti di inquinamento diretto

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PIAN DI SAN BARTOLO (Firenze) – L’International WELL Building Standard include la biofilia come parametro qualitativo e quantitativo. Il nostro ambiente costruito può̀ modellare le nostre abitudini, regolare il nostro ciclo sonno-veglia, guidarci verso scelte sane e malsane e influenzare il nostro benessere attraverso la qualità̀ dello spazio in cui viviamo.

Le piante producono ossigeno e nutrimento, migliorano la qualità̀ degli spazi, preservano l’ecosistema, sono sensori straordinari capaci di monitorare qualunque variazione ambientale e sono in grado di scambiarsi informazioni tra di loro.

La simbiosi con le piante offre soluzioni a molte delle maggiori contraddizioni e criticità̀ legate allo sviluppo della nostra specie, tra le quali la relazione tra inquinamento e ambiente.

L’integrazione delle piante nell’edificio genera valori per gli occupanti in tutti i contesti: dai luoghi di apprendimento agli spazi di cura. Le piante favoriscono la concentrazione, contribuiscono a ridurre lo stress e influiscono positivamente sulla salute delle persone. Tutte le attività̀ creative, analitiche e di apprendimento sono facilitate dalla vicinanza del verde e vale lo stesso anche per il coinvolgimento e la soddisfazione dei lavoratori.

La qualità dell’aria indoor

Negli ultimi anni la qualità dell’aria indoor è stata finalmente riconosciuta come obiettivo imprescindibile di una strategia integrata relativa all’inquinamento atmosferico nel suo complesso. Basti pensare che nel 2000 l’Organizzazione Mondiale della Sanità, tramite il documento del “The Right to Healthy Indoor Air”, ha riconosciuto una salutare aria indoor come un diritto umano fondamentale.

La scarsa qualità̀ dell’aria all’interno di spazi chiusi è, dunque, un tema sempre più̀ sentito, dato che in media trascorriamo il 90% del nostro tempo in ambienti chiusi.

L’aria indoor ha la caratteristica di essere composta da una miscela di sostanze molto più variabile rispetto all’aria degli ambienti esterni.  Gli inquinanti dell’aria indoor sono originati da oggetti, materiali e attività presenti negli spazi chiusi, per questo accade spesso che gli inquinanti rilevati siano presenti in quantità superiori a quelle misurate nell’aria esterna o, addirittura, che all’interno si rilevino inquinanti non presenti all’aperto.

L’inquinamento ambientale indoor proviene da fonti diverse, inclusi materiali da costruzione, arredi, prodotti per la pulizia, prodotti per la cura personale e deodoranti per ambienti. Anche gli occupanti degli edifici emettono molti contaminanti volatili diversi sotto forma di bioeffluenti umani.

Gli effetti sulla salute associati all’esposizione agli inquinanti atmosferici interni possono essere a breve e a lungo termine e possono avere diversi livelli di severità. L’inquinamento atmosferico indoor è considerato la terza causa più̀ importante di malattia per la popolazione mondiale.

Gli inquinanti dell’aria indoor

Gli inquinanti più comuni che ritroviamo dall’analisi dell’aria indoor sono classificabili in due categorie:

I VOCs Composti organici volatili capaci di evaporare facilmente nell’aria a temperatura ambiente. Sono presenti in molti prodotti di uso quotidiano e nei materiali da costruzione.

Polveri sottili – anche detto particolato: è l’insieme delle sostanze solide o liquide sospese in aria che misurano da pochi nanometri a 100 µm. sono tra gIi inquinanti più frequenti nelle aree urbane

Fonti di inquinamento indoor

Casa – Fumo di tabacco, forni a gas, caldaie, forni a legna e caminetti, materiali da costruzione, arredamenti, detergenti per la casa, apparecchiature elettriche.

Ufficio/Scuola – Fumo di tabacco, materiale di costruzione, arredi, stampanti e fotocopiatrici, impianti di condizionamento e di ventilazione dell’aria, cancelleria e materiale scolastico.

marzocco espresso aria
Fabbrica dell’aria (immagine concessa)

La Fabbrica dell’aria nell’Accademia del caffè espresso

Fabbrica dell’aria è un innovativo sistema di filtrazione botanica, che purifica l’aria interna dagli inquinanti attraverso l’utilizzo delle piante. È una bio-macchina replicabile, scalabile e le cui prestazioni sono misurabili.

Le piante non sono solo elementi decorativi, ma il cuore tecnologico di un nuovo concetto di design.

Nell’aprile del 2022 è stata installata, nei locali dell’Accademia del caffè espresso, una Fabbrica dell’aria grazie alla riconversione di una serra già adibita alla coltivazione ornamentale di piante da caffè.

In questo spazio, la Fabbrica dell’aria interpreta la vocazione del sito ponendo al centro dell’attenzione le piante di caffè che sono associate a banani e ad altre specie vegetali, per riprodurre l’habitat e il microclima tipici delle zone tropicali.

In questa installazione la pianta di caffè è pensata come protagonista, agendo come principale attrice nel processo di purificazione dell’aria.

Come funziona la Fabbrica dell’aria

Fabbrica dell’aria è equipaggiata al suo interno di vasche dotate di tecnologia Stomata; questa permette all’aria di diffondersi meglio all’interno del substrato entrando in contatto con l’apparato radicale ed il complesso sistema di microorganismi, principali responsabili della degradazione degli inquinanti target.

Un ulteriore stadio di filtrazione è dato dalle foglie, che assorbono gli inquinanti ancora presenti, e li degradano e convertono in altri composti utili per le piante. i sensori misurano in tempo reale i dati dell’aria in entrata ed in uscita, misurando l’abbattimento degli inquinanti.

Per questa specifica installazione si è deciso di consociare le piante normalmente scelte per la filtrazione botanica con quelle da caffè che garantiscono il perseguimento dell’obiettivo di depurazione dell’aria.

Ogni Fabbrica dell’aria è dotata di uno strumento di misurazione (sensore) in grado di misurare in real time la qualità dell’aria in ingresso ed in uscita al fine di quantificare puntualmente l’azione di purificazione dell’aria e di poterla correlare ad eventuali agenti noti presenti nei momenti di maggior concentrazione degli inquinanti.

In poche parole, è possibile sia misurare la qualità dell’aria che l’azione depurativa del sistema di filtrazione.

La pianta del caffè nella Fabbrica dell’aria (immagine concessa)

I dati ottenuti vengono trasmessi ad una dashboard che consente di raccoglierli e mostrarli (sempre in realtime) in loco e su eventuali spazi online dedicati.

I dati

I sensori installati nella FdA sono in grado di misurare in tempo reale i seguenti dati:

– Thermal Comfort Index L’indice di comfort termico è la combinazione della temperatura e dell’umidità dell’aria, in quanto fattori fisici più comuni che potrebbero influenzare il benessere degli occupanti di un edificio.
– Indoor Air Quality Index L’indice di qualità dell’aria interna tiene conto dei parametri di qualità dell’aria (CO2, PM e VOC) che incidono sulla salute e il comfort delle persone nell’edificio.
– Environmental Indoor Air Quality Index L’indice ambientale della qualità dell’aria interna combina i due indici precedenti. L’EIAQI informa gli utenti sullo stato di comfort generale della stanza
– Temperatura
– Umidità dell’ambiente
– Quantità di inquinanti assorbiti in tempo reale dal sistema: VOCs e PM2,5

Considerando che la FdA nell’Accademia del caffè espresso è attiva da 24 mesi possiamo stimare che i valori totali di inquinanti rimossi fino ad oggi siano i seguenti:

– 2386mg polveri sottili
– 2406g composti volatili

Per avere un’idea degli effetti positivi sull’aria trattata è utile osservare come variano i livelli di depurazione nei diversi mesi dell’anno. Nella stagione invernale, infatti, la rimozione dei PM2,5 è nettamente superiore a quella misurata nei mesi estivi.

Questo può essere dovuto a molteplici fattori, tra i quali un inquinamento atmosferico maggiore dovuto agli impianti di riscaldamento degli edifici (e quindi ad una maggiore concentrazione di inquinanti) o anche al minor interscambio di aria tra l’esterno e l’interno degli edifici, in questo caso rimarcando come la fonte degli inquinanti sia spesso proprio interna. (Vedi immagine 1)

(dati concessi)

Lo stesso trend può essere osservato nei valori riportanti l’abbattimento medio mensile dei VOCs (g) (Vedi Immagine 2)

(dati concessi)

Anche gli indici di qualità dell’aria calcolati dei sensori ci portano a notare che la qualità dell’aria sia migliore durante i mesi più caldi (Vedi Immagine 3 e 4)

(dati concessi)
aria
(dati concessi)

Diverso è invece l’andamento dell’indice di comfort termico che, da un’osservazione dei dati, ci indica un miglioramento delle condizioni durante i mesi invernali (Vedi Immagine 5).

accademia
(dati concessi)

Per raccontare invece la capacità di Fda di abbattere il contenuto di CO2 nell’aria riportiamo un grafico che ne rappresenta l’andamento giornaliero nel quale l’aumento di concentrazione viene registrato nelle ore centrali della giornata. Dal grafico si può notare come l’abbattimento della CO2 sia pressoché costante anche al variare della concentrazione di Co2. (Vedi Immagine 6)

aria
(dati concessi)

La Fabbrica dell’aria è uno strumento polivalente che ci consente di agire attivamente sulla qualità dell’aria indoor attraverso la depurazione, migliorare la vivibilità degli spazi grazie all’azione biofilica ma può anche essere pensata come un importante strumento di monitoraggio che, grazie alla componente sensoristica, ci permette di conoscere puntualmente i valori dei principali inquinanti dell’aria indoor presente negli spazi in cui viviamo dandoci modo di intuire e magari anche intervenire sulle fonti di inquinamento diretto.

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Fabbrica dell’aria, lo strumento polivalente (immagime concessa)
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