LA RIVOLUZIONE DEGLI EDIFICI STAMPATI IN 3D?

Jacopo D'Alesio visits a 3D-printed building at an Italian power plant that cuts material use by roughly 50% and prints in 36 hours. The robotic arm deposits mortar in 280-layer panels, using 50,000 meters of filament, and the structure passed seismic certification tests.
Questions this video answers
Battery Energy Storage System
280 layers per panel
6,050 levels printed
50,138 metres
36 hours
Guardate che figo! Questo è un robot che sta stampando in 3D del cemento e nulla, potrei stare qui ore a vederlo. Oggi parliamo di questa tecnologia fighissima.
Salve, oggi siamo in Lazio più precisamente nella centrale Alessandro Volta di Enel di Montalto di Castro e questo alle mie spalle è il primo edificio stampato in 3D antisismico in Italia certificato funzionante non fatto in un laboratorio ma nel mondo vero e quindi oggi parleremo proprio di questo magico mondo della stampa 3D per costruire edifici, case e di come potenzialmente questo potrebbe rivoluzionare il modo in cui costruiamo cose. Qua vedete tutti gli strati da cui è fatto ma prima di parlare dell'edificio finito vero e proprio vediamo come funzionano i macchinari che stampano in 3D, in questo caso il cemento. E ora siamo dove avviene questa magia della stampa 3D, siamo nell'area industriale di Napoli da Aethesias, azienda nata in in collaborazione con l'Università di Napoli Federico II e lui è proprio il braccio robot con cui si stampa il cemento in 3D, qua vedete l'ugello da cui esce il cemento e qua dietro tutta la parte di pompe e sistemi per mescolare nella maniera corretta materiali. Troppi ricordi questa cosa! Questo è il materiale che viene usato è una semplicissima malta con però degli additivi speciali che permettono di essere della consistenza giusta per non afflosciarsi come farebbe la normale malta e a differenza del calcestruzzo come vedete è molto molto molto fine in quanto deve essere più uniforme per evitare di ingrumarsi o avere imprecisioni varie e e qua proprio è dove avviene la miscela della malta con l'acqua esattamente quello che fa qualsiasi muratore nel secchio ma in maniera molto più uniforme e precisa perché per avere un risultato ottimale bisogna avere sempre la miscela perfetta con la giusta densità e le giuste caratteristiche adesso stanno facendo il lavaggio del tubo quindi stanno facendo passare una miscela di acqua e cemento molto liquida proprio per andare a sciogliere tutte le cose che magari sono rimaste nel macchinario. A questo punto si procede caricando i sacchi di materiale e trovando piano piano proprio la consistenza perfetta. Perfetto, dopo un po' di test che sono ancora manuali per trovare la miscela giusta, adesso siamo pronti per iniziare la stampa.
Ed esattamente come le normalissime stampanti 3D come vedete il braccio va a depositare il materiale piano piano il primo livello ovviamente è quello più importante perché è la base su cui si fa tutta la struttura e nulla è veramente fighissimo vederlo all'opera perché un conto è una stampante 3D piccolina che fa piccoli oggetti che sì possono essere fighissimi ma sono comunque degli oggettini un conto è vedere questo braccio gigante che è in grado di stampare edifici adesso il pezzo che stanno stampando è molto interessante perché è esattamente lo stesso pezzo che è stato usato nelle fondamenta dell'edificio che avete visto stampato in 3D prima pezzo che secondo me rispetto ai muri che sono alla fine abbastanza classici è ancora più interessante perché con la stampa 3d a differenza di un plinto per le fondamenta tradizionali che finisce per essere sostanzialmente un parallelepipedo con sopra un altro parallelepipedo quindi sì funzionale sì resistente ma di fatto sprecando un sacco di materiale ecco con la stampa 3d invece puoi fare tu il tuo modello ottimizzato dentro vuoto utilizzando magari addirittura dell'intelligenza artificiale generativa per andare a generare la miglior forma strutturalmente più efficiente e quindi in questo caso vedete proprio la differenza tra un normalissimo plinto fatto da dei cubi di cemento e invece questo stappato in 3D che ha una forma molto più elaborata ma che sfrutta molto meno materiale pur comunque mantenendo la stessa resistenza se non addirittura di più. Vale poi lo stesso discorso anche con le pareti perché sono ovviamente cave all'interno però in particolare in questo pezzo si vede molto bene. Considerate che in media si stima che stampando in 3D si possa ridurre del 50% l'uso di materiale ricordandoci sempre che alla fine della fiera il cemento non è altro che roccia che viene praticamente bruciata detto in maniera molto molto volgale ma per essere prodotto quindi per la produzione del cemento si produce un sacco di anidride carbonica quindi usare questi metodi vorrebbe dire ridurre tantissimo l'impatto di qualsiasi edificio perché è una cosa che diamo per scontato ma un sacco di emissioni nel mondo avvengono proprio per tutto l'ambito edile e di costruzioni oppure si dice edile questa cosa non l'ho mai capita diciamo che il processo è ancora un pochettino artigianale nel senso che ci vuole ancora molto controllo da parte dei vari ragazzi sia della velocità sia un continuo controllo della corretta consistenza dell'impasto però in termini di uniformità il risultato è già più che ottimo e soprattutto la vera parte interessante che non si vede sono stati fatti tantissimi test di resistenza strutturali perché poi appunto deve essere certificato per essere utilizzato in un edificio vero. Tra l'altro adesso dovremmo aver quasi finito. Finito! Finito! Ci ha messo praticamente mezz'ora, considerate che questo pezzo è l'80% del pezzo reale perché l'hanno fatto solo per farci questa dimostrazione, però capite che un altro vantaggio della stampa 3D è che si produce molto più in fretta, con la possibilità peraltro ogni volta di produrre una cosa anche diversa e customizzata in base alle esigenze, mentre in un impianto tradizionale se tu fai quel tipo di fondamenta le fai sempre e solo con e guardate qua abbiamo il pezzo finito che è già praticamente indurito infatti il cosiddetto tempo di indurimento è di circa 30 minuti che sono già passati quindi io lo posso toccare e vedete è già fisicamente solido ovviamente se vado a schiacciare il materiale viene ancora deformato e per avere l'oggetto completamente asciutto e poterlo staccare da qua e spostare, quello che si chiama invece tempo di presa dipende dall'umidità e da varie condizioni, ma è di circa una ventina di ore diciamo, che è comunque molto molto meno delle tecniche tradizionali. E vedete quello che vi dicevo prima, la forma è molto efficiente e resistente. Ricordo in qualche modo una radice, la natura è sempre avanti perché ha avuto milioni e milioni di anni proprio per evolvere le forme più efficienti e più resistenti, quindi oltre a essere molto più futuristica. Questa roba qui è decisamente meglio che due parallelepipedi uno sopra l'altro. Ecco, una delle più grandi problematiche riguarda comunque il materiale che rimane molto più costoso ad oggi del classico calcestruzzo. Ci sono un sacco di test, si stanno sviluppando un sacco di materiali sempre più economici. Considerate che tra le altre cose che ci sono qua dentro, vi faccio vedere, questi piccoli filamenti sono fibra di vetro. La ricetta è segreta però, questo per dire che non è semplice cemento che prendi nel negozio da muratore, ma abbiamo comunque anche un'altissima ingegneria dal punto di vista dei materiali. Quindi questo era il plinto delle fondamenta, immaginatevi che poi hanno fatto tutta una serie di test tipo piantandogli delle travi, tirando, vedendo che effettivamente regge e questi nell'edificio di Enel Green Power vanno sottoterra ecco esattamente nello stesso modo si fanno anche le pareti quindi adesso andiamo a vedere l'edificio completato ed eccoci qua con il risultato finito questo è il nostro edificio stampato in 3d nello specifico questo edificio fa parte del BES, di Enel Green Power, che è un sistema molto interessante. BES vuol dire Battery Energy Storage System, quindi un sistema a batteria per accumulare energia. Infatti tutti i container che vedete alle mie spalle sono batterie a litio, in questo caso tecnologia molto simile a quella delle macchine elettriche, e questi tipi di impianti nel grande piano di transizione energetica sono fondamentali perché uno dei problemi dell'energia rinnovabile è che non decidi tu quando c'è il sole o quando c'è il vento. per questo nella rete ci sono dei sistemi di accumulo che spiegato in maniera molto semplice per esempio in una giornata di tantissimo sole accumulano energia e magari di notte quando voi siete a casa e che ne so d'estate volete mettere l'aria condizionata la rilascio alla rete. Ora mi trovo proprio tra le batterie. Ognuno di questi container contiene le batterie che appunto accumulano e poi scaricano energia nella rete. In mezzo ci sono gli inverter che trasformano la corrente continua delle batterie in corrente alternata e viceversa. Poi ci sono i trasformatori, tutti i vari collegamenti di quelle ventole sono i sistemi di raffreddamento per tenere le batterie a temperatura costante e quindi mantenerne l'efficienza. E poi oltre ai vari estintori che sono sparsi in giro ci sono i tubi rossi che sono proprio il sistema antincendio qualora dovesse verificarsi qualsiasi tipo di imprevisto. Quello che succede qua dentro fondamentalmente è un po' come se fosse il punto di arriva di tutta la batteria tramite ovviamente cavi, in questo caso sotterranei. Ci sono dentro tutti i quadri elettrici delle varie tensioni, i trasformatori di media tensione. Come vedete è in gran parte un edificio normale ma l'ultima parte, quella che contiene il centro di controllo, è proprio il nostro edificio stampato in 3D che, anche se è attaccato all'edificio tradizionale, in realtà è di fatto un edificio a se stante, quindi fisicamente per intenderci un edificio fatto da quattro pareti, un tetto dove le pareti non solo sono state interamente stampate in 3d ma sono completamente strutturali, alcune parti delle fondamenta come avete visto sono anche se state stampate in 3d e poi è stato completato con tecniche tradizionali, il basamento su cui mi trovo e il tetto sono normalissimi. Ora chiaramente questo è un piccolissimo passo e non è di certo questo singolo edificio che cambia il mondo però è sicuramente un inizio sia dal punto di vista strutturale sia soprattutto dal punto di vista burocratico e normativo questo secondo me è la cosa più interessante di quello che rappresenta questa roba qua perché a differenza di tanti progetti che magari sono un pochettino più visionari che costruiscono queste strutture giganti qua parliamo di una struttura che comunque viene usata in ambito industriale e che deve avere un'infinità di certificazioni, di cose che devono essere rispettate in un mondo che di fatto non esiste perché tutti i standard di sicurezza nel mondo vero sono progettati per cose classiche, squadrate, fatte con le cassaforme e le gettate di cemento. Quindi vai tu dal genio civile a dire che stai facendo una cosa stampata in 3D e bla bla bla bla bla bla vi faccio un esempio io per stare in questo posto dove non c'ho dentro niente ma siccome sono all'interno dell'area di lavoro ho bisogno del caschetto della giacca alta visibilità delle scarpe antinfortunistica cose che da una parte fanno abbastanza ridere sembrano assurde dall'altra sono ovviamente fondamentali perché sempre meglio avere una protezione in più che in meno e poi comunque bisogna normare un'infinità di situazioni possibili diverse bla bla bla bla bla bla tutto questo per dire che anche solo fare questo relativamente piccolo edificio rappresenta un grandissimo passo avanti perché dimostra che effettivamente si può fare un qualcosa di strutturale certificato in questo caso addirittura anche antisismico e quindi passare dal laboratorio e dagli esperimenti a un qualcosa di vero nel mondo vero detto questo vediamo al volo un po' di caratteristiche super interessanti di questo edificio ovviamente in questo caso è rimasta la finitura grezza quindi si vedono tutti gli strati potenzialmente si può tranquillamente intonacare ma la cosa bella è che con la stampa 3D si possono fare anche delle cose un pochettino più creative quindi in questo caso per esempio in rilievo compare il logo di Enel Green Power Ogni strato è un centimetro, sono in totale per ognuno di questi pannelli 280 strati. Ci sono i tre pannelli laterali, sia da questo lato sia dall'altro lato, quattro pannelli angolari, qua c'è il pannello laterale e poi cosa molto interessante, tutta la parte superiore è formata da dei casseri, quindi delle strutture immaginatevi lì come se fossero dei vasi vuoti sopra, in quanto lì dentro è stata messa poi l'armatura in ferro e il cemento per fare il tetto che è un tetto classicissimo e questo è molto figo perché è la dimostrazione di come in maniera intelligente proprio si possa integrare una struttura stampata in 3d con una tecnica standard. Vi faccio vedere com'è fatto dentro in realtà assolutamente nulla di speciale perché è esattamente come se fosse un normalissimo edificio in mattoni o in cemento. Ovviamente anche prima qua le pareti erano con tutti gli strati e le cose varie, è stato intonacato anche per questioni normative, burocratiche e cose varie. Il risultato è che è un normalissimo muro, qua ci sono i computer con tutto il vario centro di controllo delle batterie, anche se poi è comunque gestito tutto da remoto. Per darvi qualche dato interessante comunque Pensate che se il filamento stampato dalla stampa 3D fosse un unico filamento lungo, tutto l'edificio sarebbero 50.138 metri. Sono in totale tra tutti i blocchi 6050 livelli stampati e il tempo totale di stampa, pensate un po', è stato solamente di 36 ore. per tutta la struttura cioè in meno di due giorni potenzialmente ti puoi costruire la tua casetta capite che questo cambia veramente il modo di costruire sia in termini di velocità quindi risparmio di tempo sia nel caso in cui invece che fare i pezzi produrli e spostarli potenzialmente mettendo le stampanti 3d direttamente nel posto non hai neanche tutte quelle che sono i costi e le problematiche legate al trasporto considerate che in totale sono 18 metri quadri di materiale sono 1500 sacchi di malta c'è sicuramente risparmio di materiale rispetto a un blocco unico perché appunto questi sono vuoti sono fatti in maniera intelligente tutto quanto ad oggi purtroppo questo materiale è ancora un pochettino più costoso di fare una struttura classica in calcestruzzo però piano piano sta diventando una soluzione alternativa appunto per cambiare proprio il modo in cui ragioniamo la costruzione di edifici anche perché in questo caso parliamo di un edificio molto standard per una funzione molto standard quindi è di fatto un parallelepipedo però la cosa fighissima della stampa 3d è che potenzialmente finalmente possiamo uscire dalla logica di fare necessariamente cose quadrate avere cose magari sia più belle da un punto di vista estetico ma sia più funzionali più resistenti con un minore impatto oggi tra l'altro c'è stata tutta la presentazione ufficiale con le istituzioni la presentazione c'era anche il buon massimo moretti di wasp loro sono proprio un'altra azienda che si occupa di di progettare cose stampate in 3D. Anche loro stanno collaborando ad altri progetti di Enel Green Power su altri fronti di fabbriche che stampano in 3D, si spostano in giro. Cose fighissime, sicuramente ne parleremo. Andate a recuperarvi il video che avevo fatto da loro e soprattutto l'intervista perché lui è un personaggio incredibile. E a proposito vi faccio vedere questa piccola chicca guardate qua c'è un piccolo nido proprio di una vespa vasaia che concettualmente è la base della stampa 3d cioè la vespa che prende un po' di terra, la amalgama e la accumula creando una struttura dove poi farci il nido e viverci cioè alla fine non abbiamo inventato niente come al solito la natura c'era già arrivata prima ed è già arrivata anche qua quindi infinite sono le vie di questa stampa 3D sicuramente vi terrò aggiornati da Yaki da questo primo edificio stampato in 3D di Enel Green Power e da Montalto di Castro era tutto ci vediamo prossimamente con prossime cose ciao ciao ciao.










