Not Bed Technology: Riciclo di materassi per lo sviluppo di un isolante integrato con un materiale a cambiamento di fase. = Not Bed Technology: Mattress recycling for the development of an insulator added with a phase change material.

L'economia circolare o Circular Economy è un modello economico fortemente discusso in questo periodo, che punta a migliorare l'attuale sistema lineare di produzione e consumo delle risorse, sviluppando sistemi circolari associati all'estensione della vita dei prodotti, alla loro re-distribuzione, rigenerazione e riciclo. Negli ultimi anni, l’Unione Europea ha promosso lo sviluppo dei principi della Circular Economy, attraverso l’emanazione di direttive che migliorino la gestione e il trattamento dei rifiuti e che incentivino l’innovazione tecnologica delle aziende in materia di riciclo, prevedendo il reinserimento nel mercato di prodotti giunti a fine vita. In questo modo, si punta a ridurre l’accumulo di rifiuti nelle discariche, che causano perdite di risorse ancora riutilizzabili. Tra le diverse categorie di rifiuti, i materassi creano difficoltà di gestione a causa delle loro dimensioni e, in particolar modo, perché sono costituiti da materiali non degradabili. Le soluzioni finora applicate, ossia il deposito in discarica o la termovalorizzazione, non permettono di recuperare questi materiali, caratterizzati da un’elevata vita utile. Questa tesi si prefigge di applicare i principi della Circular Economy sviluppando un prototipo che combina un pannello ottenuto dal riciclo dei materassi con un materiale a cambiamento di fase (Phase Change Material - PCM). Nel prototipo, la schiuma flessibile di poliuretano, principale costituente dei materassi, con un elevato impatto ambientale di produzione, fornisce proprietà di isolamento termico ed acustico, mentre il PCM dona prestazioni termiche dinamiche grazie alla capacità di immagazzinare e rilasciare calore durante la transizione di fase. La paraffina, un PCM con elevate capacità di accumulo di calore latente, una volta fusa, è assorbita per imbibizione dal pannello di poliuretano riciclato, ottenendo così un materassino isolante con molteplici possibilità di applicazione. Per questo prototipo sono state ipotizzate applicazioni in ambienti di piccole dimensioni soggetti a surriscaldamento, in cui il PCM riesca ad assorbire l’eccessivo calore generato durante il giorno, per poi rilasciarlo nelle ore notturne. Situazioni di questo genere si verificano, per esempio, in padiglioni temporanei tipici dell’architettura effimera, in ambienti vetrati privi di schermature solari o nei box prefabbricati per cantieri. Un caso limite, per le temperature interne raggiunte, è l’abitacolo di un autoveicolo, nel quale, in estate, si raggiungono temperature superiori ai 60 °C. La sperimentazione svolta in questa tesi indaga, attraverso misurazioni dirette in laboratorio, le prestazioni termiche dei prototipi realizzati, e analizza i benefici termici generati dall’inserimento dei prototipi in un veicolo, attraverso un software di modellazione energetica dinamica. I risultati ottenuti dalla sperimentazione hanno dimostrato un buon comportamento isolante del materassino riciclato rendendolo adatto a sostituire isolanti tradizionali impiegati nel settore edile. Il modello sviluppato con il software ha permesso di valutare la diminuzione della temperatura interna nel veicolo rispetto allo stato di fatto, ottenuta grazie all’inserimento del prototipo nell’abitacolo. Durante le ore diurne, si sono registrati abbassamenti di temperatura superiori anche ai 15 °C, dovuti alla capacità di accumulo di calore del materiale a cambiamento di fase.