L’elenco delle innovazioni digitali applicabili al settore delle costruzioni, uno dei più impattanti a livello ambientale, è lungo e variegato. Digital twins, intelligenza artificiale, passaporto dei materiali, robotica, tecnologie blockchain e logistica inversa sono infatti solo alcune delle tecnologie che possono aiutare a decarbonizzare l’ambiente costruito e progettare edifici sempre più durevoli e circolari.

Materia Rinnovabile ne ha parlato con Catherine De Wolf, Assistant Professor presso lo Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH Zurich) nonché co-autrice del volume A Circular Built Environment in the Digital Age (Springer, 2024). Una pubblicazione open access ‒ con oltre 27.000 download solo nella prima settimana ‒ pensata per ricostruire lo stato dell’arte delle tecnologie digitali applicabili in edilizia, ma soprattutto per divulgare casi studio reali, sia per gli esperti del settore sia per i nuovi studenti di architettura e ingegneria. Perché, in fondo, “demolire gli edifici è un errore di progettazione”.

Professoressa De Wolf, perché abbiamo bisogno di edifici circolari?

Innanzitutto, il 40% di tutte le nostre emissioni di gas serra proviene dagli edifici e un terzo di queste deriva dai materiali con cui questi sono costruiti. Se riutilizzassimo i materiali da costruzione invece di estrarre materie prime vergini ‒ inquinando nuovamente ‒ avremmo un impatto positivo enorme rispetto alla crisi climatica.

In secondo luogo, il settore genera troppi rifiuti. Più di un terzo di tutti i rifiuti prodotti in Unione Europea proviene dal settore Construction and Demolition. Infine, stiamo esaurendo molte risorse. Solo per l’edilizia estraiamo ogni anno 40 miliardi di tonnellate di sabbia, uno degli ingredienti del cemento. Si potrebbe obiettare: "Beh, ma abbiamo abbastanza sabbia nel deserto". Ma non è proprio così, perché quella è troppo fina. La sabbia come materiale da costruzione viene estratta nel letto dei fiumi. E questo crea molti problemi, ad esempio in materia di biodiversità. Senza parlare poi delle estrazioni illegali e del fenomeno delle mafie della sabbia.

C’è l’esigenza di tracciabilità, quindi?

Tracciare e rintracciare i materiali è uno dei principi chiave dell’economia circolare, e l’edilizia è uno dei settori con la minore tracciabilità del lavoro. Se non sappiamo da dove provengono i materiali che utilizziamo per i nostri edifici non possiamo sapere come sono stati estratti, se sono stati sottoposti a lavoro forzato o a lavoro minorile. L'industria delle costruzioni è piuttosto soggetta al lavoro forzato.

Si stima che globalmente la maggior parte delle imprese edili non abbia un libro paga, il che significa che è molto difficile rintracciare se si tratta di lavoro etico o meno. In un modello basato sull’economia circolare, invece, ci si rifornisce di solito anche a livello locale. Quindi è molto più facile rintracciare e verificare che non ci siano state violazioni di diritti umani lungo la supply chain.

Eppure l’economia circolare in edilizia non è un modello del tutto nuovo nella storia.

Abbiamo costruito in modo circolare per secoli, basti pensare alla pietra del Colosseo, riutilizzata per costruire tantissimi altri edifici a Roma. Riutilizzare i materiali, in passato, era considerato normale. Poi abbiamo smesso perché avevamo bisogno di costruire più velocemente e più in alto e avevamo i combustibili fossili, che rendevano molto facile estrarre e trasportare i materiali da lontano.

Come abbandonare il modello lineare?

Non possiamo chiedere alle persone di smettere di vivere o di lavorare negli edifici. Quindi dobbiamo migliorarli, costruirli in maniera circolare. Tuttavia, se vogliamo essere competitivi rispetto al modo lineare, dobbiamo rendere l'edilizia circolare più efficiente, più economica e più veloce. Ed è qui che entrano in gioco le tecnologie digitali. Perché se si utilizza la potenza dell'intelligenza artificiale e dei big data, è possibile tracciare e rintracciare i materiali e fare in modo che sia più facile trovare e riutilizzare le materie prime seconde.

Inoltre, ora con la computer vision si possono ispezionare i materiali più facilmente, trasformarli in modelli BIM [Building Information Modeling, nda] e creare cataloghi tra cui scegliere. Vere e proprie piattaforme per l’economia circolare. Prima tutto questo si faceva manualmente. Si stanno poi sviluppando tecniche di fabbricazione digitale in grado di stampare in 3D connessioni adatte ai materiali disponibili.

C’è una tecnologia digitale più “dirompente” delle altre?

Non credo che ce ne sia una più dirompente delle altre. Penso che ognuna di loro porti qualcosa di diverso al tavolo. Ovviamente l'intelligenza artificiale ha un grande potenziale in molti modi diversi, ma anche la blockchain per la tracciabilità e il commercio. La fabbricazione digitale credo necessiti ancora di alcuni sviluppi. C’è invece molto potenziale nel campo della robotica, che progredisce ma al momento è più a livello prototipale. Credo che tra qualche anno saremo in grado di costruire in modo più sicuro, più veloce e più preciso.

Parlando di ecoprogettazione, la Commissione Ambiente al Parlamento UE si sta occupando del nuovo regolamento Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR). Che ne pensa?

Il progresso della normativa è fondamentale, perché da solo il mercato non sarebbe sufficientemente veloce. Riguardo alle norme sul passaporto dei materiali penso siano abbastanza facili da implementare, nel senso che, quando si costruisce o si ristruttura, c'è già un sistema che richiede i permessi e si può fare in modo che il permesso venga concesso solo se si tracciano e rintracciano i materiali. Il pacchetto ESPR non farà altro che spingere l'industria a rendere più efficienti le tecnologie di costruzione circolare in tempi più brevi.

Quanto è importante divulgare i casi studio per accelerare la transizione ecologica?

Insegnare e trasferire la conoscenza è fondamentale, così come la sensibilizzazione. Per esempio, nella mia attività di insegnamento, ciò che cerchiamo di cambiare è il modo in cui i nuovi architetti e ingegneri progettano gli edifici, così che tengano conto dei principi dell’economia circolare.

Demolire gli edifici è un errore di progettazione. Se si progetta correttamente fin dall'inizio, si può riutilizzare, riparare, riutilizzare.  Quindi credo sia importante che ci sia questo cambiamento di mentalità nei progettisti, ma anche nei cittadini stessi e negli utenti degli edifici. La circolarità è un aspetto che deve diventare sempre più importante nell’acquisto e nella fase di utilizzo dell’edificio.

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Immagine: Nazrin Babashova, Unsplash