Edificio efficiente dal punto di vista delle risorse con il legno
Un team di ricerca dell'Empa e del Politecnico di Zurigo sta sviluppando un metodo innovativo per la produzione di pannelli a base di legno, ispirato alla produzione tradizionale di scandole. Utilizzando il legno spaccato e l'intelligenza artificiale, anche il legno duro di bassa qualità diventa un materiale da costruzione sostenibile con un potenziale futuro.
La produzione manuale di tegole in legno nella regione alpina ha ispirato i ricercatori dell’Empa e del Politecnico di Zurigo a sviluppare un nuovo approccio. Hanno sviluppato un processo in cui i bastoncini di legno ricavati da legno spaccato vengono trasformati in pannelli di materiale. A differenza della lavorazione convenzionale, è possibile utilizzare anche legno duro di bassa qualità. L’obiettivo è produrre pannelli con proprietà meccaniche che si avvicinano a quelle del legno massiccio.
Efficienza energetica e materiale grazie alla lavorazione senza schegge
Nella produzione tradizionale di scandole, i tronchi vengono spaccati lungo la fibra. Un processo con un consumo energetico minimo e praticamente senza scarti. Questo principio viene ora trasferito alle applicazioni industriali. Grazie a un processo di spaccatura in due fasi e a un dispositivo di nuova concezione con una testa di spaccatura multilama, è possibile produrre simultaneamente diversi bastoni di legno, anche da specie di legno duro che in precedenza venivano principalmente bruciate.
Intelligenza artificiale per la selezione del legno
Un elemento centrale del nuovo processo è l’utilizzo dell’intelligenza artificiale per valutare i bastoncini di legno. Una telecamera di linea cattura immagini ad alta risoluzione di ogni bastoncino, che vengono analizzate da una rete neurale. Ciò consente di determinare proprietà importanti come la rigidità, indipendentemente dal tipo di legno, dalla forma o dalle dimensioni. In futuro, questa selezione basata sui dati dovrebbe consentire una disposizione mirata dei bastoncini, per ottimizzare ulteriormente le proprietà meccaniche dei pannelli.
Pannelli per componenti portanti con potenziale
Anche senza selezione, i primi dimostratori mostrano un’elevata efficienza delle risorse e buone proprietà meccaniche. I ricercatori vedono un grande potenziale nel processo per i componenti portanti nell’industria edilizia. Esistono ancora sfide in termini di legame, scalabilità e prevedibilità delle proprietà dei materiali. Tuttavia, il processo offre prospettive promettenti per l’utilizzo del legno in un’industria edile in evoluzione.
La ricerca è strategicamente raggruppata
Il progetto fa parte dell’iniziativa “Mainstreaming Wood Construction”, che promuove un maggiore utilizzo del legno nell’edilizia. Nell’ambito di questa iniziativa è previsto un nuovo centro di ricerca. Il “Centro per i materiali e le strutture in legno” è destinato a combinare le competenze dell’Empa e del Politecnico di Zurigo e a dare nuovo impulso alla lavorazione del legno lungo l’intera catena del valore.