I materiali

La sostenibilità di un materiale deriva, certamente, da alcune sue caratteristiche intrinseche date dal reperimento o dalla lavorazione, ma, soprattutto, dal contesto e dalle modalità in cui viene utilizzato. Si tratta di coerenza progettuale, di capacità nel selezionare e utilizzare il materiale giusto per rispondere a precise qualità e funzioni richieste da un oggetto, sebbene la scelta non debba diventare, come talvolta capita, un modo per ostentare prestazioni non richieste. Un valido supporto ai progettisti per la valutazione quantitativa di materiali e processi è costituito dalle banche dati online o informatiche, che offrono informazioni più o meno generiche anche in relazione alle prestazioni ambientali. Importanti sono i sistemi di certificazione ambientale dei materiali secondo le norme ISO 14025; possono offrire ulteriore ausilio ai progettisti, sebbene in alcuni Paesi, tra cui l’Italia, non abbiano trovato ampio terreno di diffusione e facciano tuttora fatica a essere adoperati. Gli strumenti per valutare e per conoscere il binomio materiali-sostenibilità sono legati all’idea che la soluzione corretta e possibile al problema dell’uso delle risorse sia impiegare materiali di origine biologica o generati da un processo di riciclo.

I biomateriali derivano da materie prime vegetali non inquinanti e rinnovabili annualmente, frutto, quindi, di raccolto stagionale, con l’obiettivo di ridurre al minimo l’utilizzo di risorse non rinnovabili o rinnovabili in tempi troppo lunghi rispetto alla capacità di metabolizzazione dell’ecosistema. Un esempio di questo tipo di materiale, ampiamente diffuso negli ultimi anni, è costituito dai biopolimeri. Direttamente prodotti da sistemi biologici di piante, animali o microrganismi (la gomma naturale, la lignina o le proteine, come la cheratina o il collagene, ecc.), o frutto di una sintesi chimica da molecole di origine biologica (da zuccheri, amidi, oli e grassi), i biopolimeri sono oggi applicati nel mondo degli imballaggi, dell’orticoltura e nelle applicazioni biomediche, ma si prevede un ulteriore sviluppo anche in altre tipologie di oggetti. La loro biodegradabilità esclude, inoltre, le operazioni di riciclaggio e riduce gli impatti dello smaltimento. I biomateriali possono essere depositati in discarica senza conseguenza di rilascio di sostanze dannose e la loro decomposizione naturale favorisce la riduzione di volume in tempi brevi. Al termine del loro ciclo funzionale possono essere impiegati come concime, in virtù delle sostanze fertilizzanti di cui sono costituiti; nel caso, invece, di un necessario incenerimento, emettono emissioni minori di fumi tossici rispetto ai materiali tradizionali o di origine idrocarburica. Per esempio, seguendo le orme di alcune aziende estere, anche l’azienda italiana di imbottigliamento d’acqua Fonti di Vinadio S.p.A. ha trasformato la sua catena produttiva, con l’obiettivo di realizzare bottiglie biodegradabili al 100% in acido polilattico (PLA), derivato dalla fermentazione del mais. Le preforme delle bottiglie, simili a provette, vengono soffiate ad alta temperatura in stampi che consentono di ottenere la configurazione classica di bottiglia. Il PLA è un materiale che si degrada nell’ambiente in 80 giorni, non necessita di trattamenti, in quanto deriva da una sostanza naturale, e rilascia elementi non nocivi; permette, inoltre, la riduzione delle emissioni di CO2 del 50% rispetto al tradizionale polietilene tereftalato (PET). È necessario anche evidenziare che, per rispondere ad alcune critiche sull’utilizzo particolarmente difficoltoso del PLA nelle produzioni industriali, alcuni studi stanno proponendo di sostituire i prodotti agricoli per l’estrazione dell’amido, impiegando al loro posto dei rifiuti solidi organici. Questo tipo di soluzione, inoltre, placherebbe le attuali critiche nei confronti di questo materiale, incolpato di sottrarre cibo alle popolazioni dei Paesi in via di sviluppo (PVS).

Altre soluzioni progettuali legate all’uso della materia per diminuire il suo fardello ecologico sono il riciclo e il riuso, che, con significati diversi, si basano sulla rivalutazione e valorizzazione dello scarto. Il riciclaggio implica il reimpiego della materia in un nuovo ciclo produttivo, fino al riciclo nei termovalorizzatori per produrre altro calore ed energia (azione da svolgere solo quando si è certi che la materia non possegga più nessun tipo di qualità tecnico-funzionale che le permetta di essere impiegata in un processo). Riciclare è diventata una pratica diffusa in molte aziende, valutata come ultima alternativa alla riduzione e al riuso, in particolare nel caso del riciclo dei rifiuti, e importante strumento per sfruttare al massimo le energie intrinseche nei materiali già prodotti. Abitudine, quella del riciclo, che anche in passato veniva osservata dalle imprese, seppure non comunicata per via della scarsa consapevolezza che ancora caratterizzava la massa dei consumatori. L’attenzione al riciclaggio, come requisito di progetto, ha spinto designer e produttori a occuparsi del fine vita degli oggetti, innescando il circolo virtuoso che pensava al prodotto ‘‘dalla culla alla tomba’’, poi evoluto in ‘‘dalla culla alla culla’’. Nel settore del design sostenibile spesso è elevato il rischio di interpretare la realtà in modo parziale: lunghi sono stati i dibattiti, per esempio, sui costi ambientali dei processi di riciclaggio, spesso spinti più da logiche economiche che scientifiche. Quando si parla di materiali di riciclo, la classificazione parte delle origini, ossia da scarti, rifiuti o eccedenze dei processi produttivi o delle attività di consumo. In entrambi i casi, questi residui possono essere preconsumo e postconsumo, determinando, quindi, le caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali. Si è, ormai, scardinato il preconcetto che i materiali di riciclo siano qualitativamente inferiori a quelli vergini: oggi esiste la consapevolezza che i materiali di riciclo sono materiali nuovi, diversi, con caratteristiche specifiche da scegliere secondo le esigenze prestazionali. È, quindi, generalmente condivisa l’opinione che i rifiuti costituiscano una risorsa. Gli anni Ottanta e Novanta sono stati segnati da un’estetica del materiale di riciclo fortemente caratterizzata da superfici visivamente disomogenee, risultato di un processo di riciclaggio di materiale eterogeneo. Oggi, grazie anche a un’intensificazione della raccolta differenziata dei rifiuti, i materiali di riciclo presentano finiture che spesso non dichiarano il processo subito. Nella produzione di oggetti ecocompatibili, è fondamentale preferire materiali di riciclo per prodotti nuovi e, laddove questo non fosse possibile, scegliere materiali successivamente riciclabili. In Italia, per esempio, le bottiglie di plastica recuperate e consegnate ai consorzi del riciclo sono utilizzate dalla società La sphera per realizzare nuovi prodotti. Si tratta di un sistema costituito da cestelli per la spesa, portacestelli e carrelli realizzati con il riciclo del PET, proveniente dalla raccolta differenziata. Eko 23 è un cestino utilizzato sia per il trasporto degli acquisti nel punto vendita, sia per il trasferimento dei beni a casa. All’interno del punto vendita, il cestino può essere utilizzato singolarmente o incastrato nel porta cestini Logic 75, andando a formare un autentico carrello della spesa. La produzione utilizza 23 bottiglie usate per il cestino, 75 per il portacestini e 250 per il carrello della spesa standard (Logic 250). L’utilizzo di un polimero di riciclo ha lo scopo di evitare i sovraccarichi di tensione e i campi elettromagnetici nell’ambiente causati dai carrelli tradizionali in filo metallico.

Il riutilizzo, invece, intende promuovere l’uso di un oggetto o di sue parti per lo svolgimento di un’altra funzione. Riusare un oggetto per la stessa funzione è, certamente, un’azione semplice da compiere; diversamente, le iniziative basate sul principio del riutilizzo di un oggetto o di un suo componente per dare origine a un nuovo prodotto sono ancora legate a un fare artigianale o artistico piuttosto che ai metodi organizzati del progetto industriale. Tale invito è stato accolto esclusivamente dal mondo dell’arte, non da quello del design, per via della difficoltà nel sistematizzare e organizzare la gestione di rifiuti omogenei necessari al riuso e all’avvio di una produzione industriale. A eccezione delle note esperienze nate in contesti e in Paesi in via di sviluppo, la progettazione e la produzione di oggetti realizzati con materiali o componenti riusati hanno, in genere, dato origine ad aziende nuove, legate al mondo degli accessori e guidate da giovani imprenditori. Il caso del vasetto di Nutella Ferrero costituisce un interessante esempio di pack-aging pensato, fin dalle sue origini nel 1964, per essere riutilizzato come bicchiere, vasetto o tazza per la tavola e nella cucina. Le ricerche hanno dimostrato che il successo del prodotto è stato, in parte, favorito proprio dalla scelta di proporre lo stesso prodotto in contenitori di vetro sempre nuovi, arricchiti, a partire dal 1990, con le serigrafie di protagonisti dei fumetti e dei cartoni animati. Anche in caso di dismissione, il contenitore di Nutella è caratterizzato da pochi elementi materici e facilmente separabili: il vetro del vasetto, la carta dell’etichetta (rimovibile con acqua), il coperchio in polietilene low density, che è, quindi, riciclabile, e il sigillo di garanzia in materiale plastico termoretraibile, anch’esso riciclabile.

Le energie

L’energia è uno dei fattori fondamentali che determina la competitività dell’economia di un Paese e la qualità della vita della popolazione. Nella società delle reti tutto si tiene ed è tenuto insieme da flussi energetici e materiali, un po’ come aria, acqua, terra e fuoco, i quattro elementi fondamentali di Empedocle, erano tra loro interconnessi. Tempi e spazi globali implicano la disponibilità permanente di energia nelle sue varie forme e, in particolare, di quella elettrica. La sua valutazione economica fornisce un indice quantitativo della sua importanza (basti pensare al prezzo del petrolio), ma solo quando ci si trova di fronte a situazioni di emergenza, come i blackout che hanno investito tutto il mondo negli ultimi anni, se ne percepiscono i risvolti qualitativi. Queste crisi sono sempre più frequenti, a causa della crescente complessità del sistema. La società globalizzata sfiora i limiti dello sviluppo, e con ciò diventa cosciente sia della sua dipendenza dalle fonti energetiche, sia della necessità di trovare una condizione di sostenibilità a tali consumi. Le materie prime che permettono di produrre energia acquistano un ruolo cruciale sovranazionale, determinando scenari politici ed economici mondiali. La situazione si acuisce quando le risorse sono fonti non rinnovabili, oppure generano rischi ambientali elevati. La maggiore richiesta energetica trova, attualmente. risposta in una duplice azione: un crescente sfruttamento delle risorse del pianeta e una maggiore ricerca dell’efficienza energetica. Entrambe queste soluzioni creano, tuttavia, un circolo vizioso, che non permette, a lungo termine, di garantire lo sviluppo sostenibile che ci si auspica.

L’accesso all’energia è un diritto di ogni essere umano, ma è anche un bene comune, sentito, cioè, come bisogno necessario e condiviso dalla società. Le pretese legittime di approvvigionamento energetico hanno valore solo in condizioni di limite o di sostenibilità, seguendo i principi etici di responsabilità e precauzione. Oltre a essere gli elementi cruciali per la crescita socioeconomica e la riduzione della povertà di un Paese, la produzione di energia e il suo uso sono anche al centro di numerose discussioni di carattere ambientale. Attualmente, contribuiscono per più del 75% all’emissione dei gas serra e producono la maggior parte delle sostanze acidificanti immesse nell’ambiente. Un sicuro approvvigionamento energetico è essenziale per lo svolgimento di tutte le attività dell’uomo, ma è necessario che tutto ciò non comporti la perdita di qualità ambientali.

In questo contesto, il WBCSD (World Business Council for Sustainable Development), in collaborazione con IBM, Nokia, Pitney Bowes e Sony, ha proposto nel gennaio 2008 gli eco-patent commons. Tale progetto internazionale, ispirato al modello open source e sulla scia dei creative commons, si propone l’obiettivo di esaminare e rendere pubblico qualsiasi brevetto che presenti caratteristiche innovative per la tutela dell’ambiente e la cui eventuale applicazione offra benefici di tipo ecologico. Tra questi, la conservazione dell’energia, l’aumento dell’efficienza energetica e dei combustibili, l’incremento delle opportunità di riciclaggio, la prevenzione dell’inquinamento, l’utilizzo di materiali o sostanze nel rispetto dell’ambiente, la riduzione del consumo di acqua. L’adesione al progetto eco-patent commons è aperta a tutti, anche ai privati che volessero proporre e scambiare brevetti propri (previa valutazione di questi ultimi da parte dell’organizzazione).

La ricerca incessante per lo sfruttamento di fonti alternative al petrolio che utilizzano elementi naturali rinnovabili (biomassa) o non esauribili (vento, Sole, idrogeno, acqua) e presenti in loco, ha indotto i designer e le aziende a occuparsi di tipologie inedite di prodotto. La produzione di energia cosiddetta ‘‘verde’’ o ‘‘pulita’’ si può ottenere attraverso combustione controllata di biomassa, pale eoliche, celle fotovoltaiche o celle a combustione (fuell cells) per la trasformazione dell’idrogeno, la cui più semplice e immediata applicazione sul mercato è costituita dalle polymer electrolyte membrane (PEM).

Gli strumenti che cercano di rendere disponibili e diffuse queste forme alternative di energia sono, per esempio, alcuni prototipi di pale per la produzione di energia eolica. Il designer Philippe Starck ha progettato nel 2008 per Pramac un generatore di energia in policarbonato con motore integrato, dotato di una turbina a vento di piccole dimensioni, che potrebbe permettere a chiunque di produrre energia in modo autonomo. Il prototipo Solar tree, disegnato nel 2007 dall’industrial designer Ross Lovegrove per Artemide, è un sistema di illuminazione urbana a LED costituito da un albero di tubi d’acciaio che sostengono bolle di luce, ciascuna delle quali accoglie 38 celle solari collegate a un sistema di batterie e di dispositivi elettronici celati nel basamento.

L’idea alla base del concept per una bicicletta ibrida, la Semi-powered bike, sviluppato nel 2001 da Johan Persson dello studio svedese No Picnic per Aprilia, è l’abbinamento del moto muscolare a quello assistito a idrogeno, che dovrebbe rendere la bicicletta un mezzo più confortevole e veloce, seppure non inquinante. Il prototipo, con un’autonomia di 70 km, è, infatti, alimentato in parte dalle celle combustibili e in parte dalla forza fisica impressa durante la pedalata, in modo da ridurre lo sforzo dell’utente, che ha così la sensazione di viaggiare costantemente in discesa. Per arrivare al progetto finale, i progettisti hanno analizzato l’intero ciclo di vita dell’oggetto, dalla selezione dei materiali ai metodi di produzione, fino all’uso e alla fine vita del prodotto. Gli elementi che permettono la trasformazione del mezzo risultano integrati nella struttura della bicicletta: il serbatoio dell’idrogeno è posto in corrispondenza della canna, mentre sotto la sella trovano spazio le celle combustibili. Queste, diversamente dalle normali batterie, non vengono ricaricate, ma funzionano grazie all’idrogeno introdotto nel serbatoio, mentre l’unico scarto previsto è la produzione di acqua (quindi, non inquinante). La Semi-powered bike costituisce un possibile scenario per le aziende impegnate nella produzione di veicoli a due ruote, suggerendo nuove prospettive in un mercato sempre più attento alle questioni ambientali.

Le riflessioni intorno al futuro dei mezzi di trasporto, a come potrebbero apparire e, soprattutto, a che tipo di alimentazione sia possibile immaginare in considerazione dell’emergenza ambientale, hanno portato i designer a sviluppare molteplici progetti che fanno leva sulle fonti d’energia più varie, fino a mettere in discussione l’odierno asservimento alla tecnologia da parte dell’utente e riconsiderare l’importanza del fare a mano. La tecnologia, a volte, può rivelarsi non solo la soluzione meno divertente, ma addirittura quella meno logica: per esempio, nel caso della preparazione del cibo, persino le fasi più intuitive e meno complesse finiscono per dipendere completamente da un bottone di azionamento on/off e da una presa elettrica attaccata alla corrente. Il designer olandese Dick van Hoff propone, provocatoriamente, con The tyranny of the plug (2003), una serie di macchine da cucina, quali frullatore, sbattitore, tritatutto e spremiagrumi, che si azionano caricandole manualmente o alimentandole con un’apposita manovella sino a lavoro compiuto. La sostenibilità del progetto di van Hoff risiede nel tentativo di rendere consapevole l’utente del tacito e poco ponderato affidamento a energie e intelligenze esterne all’uomo, della diffusa fiducia nell’high tech, della quale dovremmo, invece, valutare l’efficienza effettiva per ogni singolo oggetto nel proprio contesto d’uso. Nel caso di van Hoff, l’impegno per l’ecocompatibilità porta a prediligere la componente hardware a quella software, generando prototipi fortemente materici e perfettamente funzionanti, nonostante siano azionati manualmente, perciò completamente slegati dall’energia elettrica. Inoltre, i ‘‘manodomestici’’ di van Hoff si caratterizzano per il numero ridotto di componenti e per la riconoscibilità delle singole parti, cui viene assegnato il materiale più adatto in base alla funzione da espletare (ceramica, vetro, acciaio, legno). Il progettista traduce il proprio statement in un design avulso da ogni influenza stilistica: l’onestà nell’uso del materiale e nella definizione delle forme rende, quindi, le sue macchine adatte a qualsiasi ambiente-cucina.

Infine, la tematica energetica come elemento per lo sviluppo di un Paese diventa fondamentale soprattutto in quelli in via di sviluppo, in cui il trasferimento di tecnologie sicure ha dato origine a una serie di progetti e riflessioni appartenenti a un altro territorio del design contemporaneo: il social design. L’organizzazione non-profit One Laptop per Child (OLPC), creata da membri del MIT Media Lab, fra cui Nicholas Negroponte, per esempio, ha lanciato nel 2005 100$ Laptop, un progetto per la realizzazione di un PC a basso costo. Si tratta di un piano complesso e visionario, nato dal desiderio di colmare il gap tecnologico esistente tra i Paesi in via di sviluppo e quelli ‘‘sviluppati’’. Negroponte, in collaborazione con alcuni partner, quali Advanced Micro Devices (AMD), Brightstar, Google, News Corporation, Nortel e Red Hat, ha realizzato un prodotto economico, caratterizzato da una manovella per generare con un gesto meccanico i 2-4 watt necessari per la ricarica, senza rinunciare, tuttavia, all’aggiornamento tecnologico, a un ottimo design e al comfort di utilizzo.