La Fabbrica dell’Aria: come depurare l’aria con le piante

Secondo l’Unione Europea “ l’ inquinamento atmosferico rimane il più grave problema di salute ambientale in Europa, con un tasso di mortalità più di 10 volte superiore a quello degli incidenti stradali.”

Inizio il mio articolo con questi dati allarmanti perché tutti dobbiamo avere la consapevolezza che mai come in questo difficile momento abbiamo bisogno di aria pulita. Un’aria esente da inquinamento atmosferico, un’aria depurata da smog e polveri fini. Un’utopia? No una realtà. La soluzione ce l’abbiamo a portata di mano, e, come sempre, ci arriva dalla natura, in questo caso dalle piante che sono le vere protagoniste di questo progetto che riassumerei con una formula matematica: piante + competenze tecniche + design + creatività = Fabbrica dell’aria.

Il nome del progetto “Fabbrica dell’aria” già rivela lo scopo di questa idea che nasce dalla testa di Stefano Mancuso, e che è stato disegnato, realizzato e monitorato dalle botaniche Camilla Pandolfi, Elisa Azzarello ed Elisa Masi, dagli architetti Antonio Girardi e Cristiana Favretto e dall’ingegnere Matteo Masi. Un team di persone creative, geniali che mettono a disposizione il loro know il loro background, i loro studi, le loro competenze e soprattutto la loro passione per realizzare un qualcosa utile a tutti.

Il progetto utilizza la comprensione dei modelli e dei comportamenti delle piante per ispirare concetti e prodotti di design innovativi, dalla scala piccola a quella dell’edificio. L’obiettivo è stabilire relazioni sinergiche e provocare scambi reciproci tra l’ambiente naturale e quello artificiale, che poi è il tema principale del design sostenibile.
Intervistiamo con molto piacere, con tanta curiosità gli ideatori della Fabbrica dell’aria per capire da cosa nasce, in cosa consiste e quali sono le reali prospettive di questo progetto destinato a diventare una rivoluzione. Parliamo con Bianca Galmarini della Pnat.

Da cosa e da chi è partita questa idea?

La Fabbrica dell’Aria è un progetto ideato e realizzato da Pnat, un’innovazione a livello mondiale.

La forza di Pnat è l’interdisciplinarietà: da noi, architetti e ingegneri lavorano a strettissimo contatto con gli scienziati vegetali del LINV (il Laboratorio Internazionale di Neurobiologia Vegetale fondato da Stefano Mancuso nell’Università degli studi di Firenze), e il continuo confronto tra saperi permette di elaborare proposte innovative come la Fabbrica dell’Aria.

In questo caso, l’idea che le piante potessero agire come filtro botanico in ambiente indoor nasce dalle ricerche portate avanti al LINV sulle capacità delle piante di abbattere gli inquinanti e di catturare la CO2, ma anche sulle modalità con cui le piante comunicano fra loro.

Quando devono segnalare variazioni ambientali o situazioni di pericolo, come l’arrivo di un predatore, le piante si inviano segnali molecolari volatili, che poi intercettano e decodificano.

Questi segnali sono particolari composti organici volatili (VOC), e fanno parte della stessa tipologia dei più comuni inquinanti aerei prodotti dall’attività dell’uomo all’interno degli edifici. L’ipotesi è stata: se le piante normalmente intercettano queste sostanze e le degradano, perché non studiare come e quanto possano depurare l’aria nella quale viviamo?

Come funziona la depurazione dell’aria con le piante? Quali sono i vantaggi e quali gli eventuali svantaggi?

La Fabbrica dell’Aria è una struttura vetrata dotata di un sistema di circolazione e canalizzazione che forza l’aria interna agli edifici a passare attraverso le radici e le foglie delle piante, prima di essere reimmessa nello spazio, pura.

L’aria passa attraverso un’intercapedine sotto la vasca di contenimento delle piante e fluisce nel substrato di coltura, dove le radici e i microrganismi solidali assorbono le prime sostanze inquinanti.

Una volta affiorata, l’aria passa, in una sorta di percorso ad ostacoli, attraverso le foglie delle piante selezionate, che completano la depurazione durante l’attività fotosintetica, trattenendo gli inquinanti attraverso gli stomi.

Completato il percorso di depurazione, l’aria torna nell’ambiente di partenza.

La filtrazione botanica è incredibilmente efficiente: a differenza dei filtri meccanici, la depurazione è operata dagli organismi vegetali e le sostanze inquinanti vengono degradate e metabolizzate, non accumulate in elementi da sostituire periodicamente.

A differenza dei comuni filtri, un filtro botanico non ha bisogno di essere sostituito e smaltito perché non si satura!

Inoltre, il ciclo di depurazione nel nostro caso è chiuso: l’aria viziata viene restituita pura e fresca senza che ci sia bisogno di prelevarla dall’esterno, e dunque senza “importare” all’interno l’inquinamento urbano.

I sistemi di ventilazione meccanica hanno altissimi consumi energetici, perché l’aria che viene aspirata dall’esterno deve essere portata a temperatura prima di essere introdotta nell’ambiente indoor.

Questo crea un circolo vizioso, perché l’attività di depurazione diventa essa stessa una fonte di inquinamento dell’aria. La filtrazione botanica risolve questa contraddizione, perché depura l’aria interna agli edifici, che si trova già alla temperatura ideale. Si tratta di una soluzione davvero sostenibile, sotto ogni punto di vista.

Come procede la sperimentazione?

Stiamo monitorando le installazioni già attive, presso la Manifattura Tabacchi e la coop di Novoli, entrambe a Firenze, che continuano a dimostrare una capacità di depurazione dell’aria che sfiora il 99% degli inquinanti assorbiti. Nel frattempo, stiamo lavorando per creare relazioni con le scuole e gli ospedali, ma anche le palestre, perché il nostro obiettivo è portare questo sistema laddove più ce ne sarebbe bisogno.

Il progetto potrà essere valido anche come prodotto per uso domestico e/o per ufficio, e in generale per piccoli spazi? O è solo limitato a grandi aree e sarà necessario fare dei progetti ad hoc?

Assolutamente sì. Le abitazioni e gli uffici sono i luoghi nei quali passiamo il 90% della nostra giornata, e in termini di qualità dell’aria indoor, è proprio lì che dobbiamo intervenire.

Parallelamente alla ricerca e al monitoraggio dei dati, stiamo approntando una versione più piccola del sistema, una teca, per così dire, adatta agli appartamenti e ai piccoli uffici. È importante che il progetto non si limiti ai grandi spazi e ai luoghi commerciali, ma possa entrare in tutte le sfere della nostra vita quotidiana.

Si può comunque riprodurre in maniera “amatoriale”/casalinga?

La Fabbrica dell’Aria è dotata di un sofisticato sistema di circolazione e canalizzazione dell’aria attraverso il suolo e le foglie che ne determina l’efficienza in termini di assorbimento ed eliminazione degli inquinanti aerei.

Se, poniamo, lo stesso numero di piante contenute in un modulo della Fabbrica dell’Aria fosse sistemato all’interno dello spazio da depurare, l’effetto sarebbe enormemente più basso, circa un centinaio di volte inferiore, perché l’aria non sarebbe “forzata” a passare attraverso le piante.

Questo non significa che non sia un bene tenere le piante all’interno delle proprie abitazioni, anzi! Vi invitiamo a farlo, e ne approfittiamo per sfatare quel vecchio mito che le piante in camera non si possano tenere perché producono Co2…

Ha bisogno di illuminazione artificiale per far crescere le piante? Di cosa altro ha bisogno? Di altra elettricità per far circolare l’aria? E’ più economico rispetto agli elettrodomestici che ripuliscono l’aria in ambienti chiusi?

Il consumo energetico della Fabbrica dell’Aria è incredibilmente basso. Il sistema di aspirazione è attivato da una sola ventola, e l’illuminazione, quando necessaria (in assenza cioè di accesso alla luce naturale), è affidata a LED a basso costo, bianchi o del tipo red-white-blue.

La struttura è progettata con irrigazione automatica, e la manutenzione è pressoché nulla. In più, a confronto con i sistemi convenzionali di filtrazione meccanica, non ci sono filtri da sostituire!

Quali piante si usano per depurare l’aria?

Premettiamo che tutte le piante hanno la capacità di depurare l’aria (e non solo) dagli inquinanti. Per ottimizzare il funzionamento della Fabbrica dell’Aria, noi abbiamo scelto delle specie sempreverdi, dall’ampia superficie fogliare e adattabili alla coesistenza in serra.

Le piante cosiddette tropicali sono ideali da questo punto di vista, perché hanno grandi foglie e sono in grado di regolare facilmente la propria attività fisiologica all’umidità e alla luce disponibili. Noi abbiamo usato Dieffenbachie, Asplenium, Sterlizie, Banani, Kenzie, Ficus monstera…

Da cosa depurano nello specifico? le stesse piante (o altre piante) possono eventualmente essere utili anche in spazi aperti per depurare l’aria dallo smog ed in particolare dal PM10?

Il “filtro botanico” della Fabbrica dell’Aria depura l’aria dalle polveri sottili (PM 2.5 e PM 10), dai composti dell’azoto e del carbonio (tra cui naturalmente la CO2) e dai VOC, i composti organici volatili prodotti nelle attività quotidiane come la cucina o la pulizia, dall’uso di macchinari o rilasciati nell’ambiente dalle colle, vernici e pitture contenute nei mobili (benzene e formaldeide, ad esempio).

Il nostro progetto della Fabbrica dell’Aria ha una versione per la depurazione dell’aria esterna, alla scala urbana. Il sistema è lo stesso: l’aria deve essere convogliata alle radici e alle foglie di un gran numero di piante, prima di venire reimmessa nell’ambiente, depurata dalle sostanze inquinanti. Quindi, la risposta è sì, si possono immaginare soluzioni affini per l’aria delle città!

Le prospettive di questo progetto sono dunque davvero entusiasmanti e riguardano ogni tipo di spazio: dalla casa alla città passando per supermercati e centri commerciali.

Concludo questa intervista ringraziando Bianca e tutto il team della Pnat per questo grande progetto, per tutte le preziosissime informazioni che hanno condiviso con noi. Le piante dunque si rivelano delle ottime alleate per il nostro benessere, le piante interagiscono tra loro e con l’ambiente in cui vivono, hanno proprietà cognitive che possiamo sfruttare per aiutarci, in realtà le potenzialità delle piante le conoscevamo già (vedi il nostro articolo sulle Piante che depurano l’aria), ma ora ce l’hanno confermato dei veri esperti del settore svelandoci ulteriori proprietà straordinarie. Possiamo davvero affermare che la natura ci fornisce tutti gli strumenti per vivere in modo sano.

Di seguito Stefano Mancuso che ci parla del progetto