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Zeolite: la pietra che genera calore

Una nuova fonte di calore, illimitata e a inquinamento zero con l'idea di renderla utilizzabile al più presto su larga scala. E' la zeolite, letteralmente "pietra che bolle": basta, infatti, bagnarla per ottenere grandi quantità di calore.

Le zeoliti (dal greco zein, "bollire" e lithos, "pietra" per il motivo che se le zeoliti vengono riscaldate si rigonfiano) sono minerali con una struttura cristallina regolare e microporosa caratterizzati da una enorme quantità di volumi vuoti interni ai cristalli. A scoprire questa singolare pietra, perché di una pietra di tratta, fu uno svedese, il mineralogista Axel Fredrik Cronstedt che alla metà del 1700 tra le altre cose scoprì il nichel, diede il nome al tungsteno e insomma era una celebrità all'epoca e nel suo campo. Anche se in realtà la cosa che lo scienziato notò fu il processo inverso: bastava scaldare la zeolite per farle emettere grandi quantità di vapore. Da allora, in molti si sono appassionati a studiare e capire questo tipo di minerali .

Esistono numerosissime zeoliti, sia naturali che di sintesi, molte delle quali hanno proprietà utili nell'industria.

Le zeoliti sintetiche vengono frequentemente sintetizzate lavorando ad alte pressioni con l'ausilio di autoclavi. Ad esempio, è possibile effettuarne una sintesi scaldando in autoclave a 100-200 °C una soluzione di idrossido di tetrapropilammonio, che fa da templante, con silice colloidale e allumina microporosa. Le permutiti sono una classe di zeoliti sintetiche ottenute fondendo miscele di quarzo, caolino e carbonato di sodio; molte di loro hanno proprietà meccaniche e di scambio ionico migliori rispetto alle zeoliti naturali.

La Vaillant , azienda leader nel settore delle caldaie, sta per mettere in commercio un modello di impianto che ha battezzato ZeoTherm e che funzionerà, almeno in parte, grazie alla zeolite. 

Infatti da aprile, Vaillant metterà sul mercato italiano (dopo Germania, Austria e un paio di altri paesi) la pompa di calore a gas zeolite/acqua zeoTherm, dopo averla presentata, a fine marzo, alla mostra-convegno internazionale alla Fiera di Rho-Pero. Ma intanto oggi l'amministratore delegato di Vaillant Group Italia, Gherardo Magri, insieme ai tecnici del gruppo tedesco, ne ha illustrato le caratteristiche in una conferenza stampa. "Non abbiamo trovato la pietra fisolofale né vogliamo vendere fumo, che per noi sarebbe...imperdonabilé - ha detto Magri - ma solo presentare una novità eccezionale: la zeolite é amica dell'uomo e del pianeta perchè non si porta dietro effetti collaterali".

Gli esperti hanno riprodotto la zeolite naturale in zeolite sintetica, ogni macchina ne precarica 50 chili. La zeolite sintetica è meno bella, ma promette di mantenere intatto il suo straordinario potere per circa 300 anni. E a un prezzo piuttosto ragionevole: un chilo di prodotto, rivela la Vaillant, costa circa 70 euro.
In realtà ZeoTherm è un sistema integrato, che comprende pannelli solari, pompe di calore a gas e, appunto, zeolite. Alla quale è affidato il compito di aumentare l'efficienza del sistema, facendo risparmiare energia e, quindi soldi. «I rendimenti energetici dei nuovi impianti energetici sono già altissimi, ma con la zeolite siamo riusciti ad arrivare al 135%», racconta Gherardo Magri, amministratore delegato di Vaillant Italia. Il vantaggio non è piccolo: se all'improvviso tutti gli impianti di riscaldamento di una città come Milano adottassero questo sistema, hanno calcolato, l'effetto sarebbe di 150.000 tonnellate di CO2 in meno all'anno o, detto in termini ancora più semplici, l'equivalente di 103 giorni all'anno con la città senza nemmeno un auto per le strade. Un bel successo ecologico.

Come funziona?

Essendo estremamente igroscopica, attrae le molecole d'acqua, le immagazzina nei pori sulla sua superficie: in questo modo le molecole d'acqua si trovano 'rallentate' e la loro energia cinetica viene trasformata in calore, messo a disposizione dell'impianto di riscaldamento. L'energia che mette in moto il processo di adsorbimento è completamente ecologica e arriva dai collettori solari termici, integrati nella nuova pompa di calore. Il sistema zeolite/acqua che non necessita di manutenzione (la zeolite dura fino a 300 anni) ed è privo di sostanze inquinanti.

La zeolite infatti da sola ancora non ce la fa a far funzionare un impianto di riscaldamento. Quando viene bagnata emette calore, ma poi deve asciugarsi per potere ripetere la performance. Però è chiaro che il suo ruolo in un ciclo di produzione come quello di una caldaia, è utile e strategico. E la Vaillant sta pensando a come uitilizzarla anche nelle piccole caldaie domestiche a gas. «Siamo solo all'inizio di un nuovo viaggio», promette Magri. Anche perché la Vaillant non è poi l'unica impresa che sta pensando o ha pensato a come usare la zeolite. C'è chi la sta mettendo nelle lavatrici e chi negli impianti di condizionamento. Ma in realtà questo materiale ha anche un'altissima capacità filtrante. Quindi può essere usata per trattenere sostanze inquinanti e depurare. La Tepco, per esempio, l'ha usata nel mare davanti a Fukushima per assorbire materiale radioattivo dopo il disastro di un anno fa nella sua centrale nucleare , mentre ci sono molte aziende che la producono per filtrare l'acqua delle piscine o degli acquari.

Come primo step, la nuova pompa di calore si rivolge alle abitazioni monofamiliari ma già si guarda a dimensioni più grandi. Costo indicativo del sistema completo (che comprende anche i pannelli solari) sui 15 mila euro.

Fonti:

http://it.wikipedia.org/wiki/Zeolite

http://www.ansa.it/web/notizie/canali/energiaeambiente/rinnovabili/

http://www.ilsole24ore.com/art/tecnologie

 

 

 

 

 

 

 

Alcuni tipi di Zeolite dalla Cina

 

 

 

 

 

 

 

 

Zeolite artificiale
ZeoTherm