Progetto LIAR: verso un’architettura vivente

Prototipo di una cella del bio-reattore creato dalla  Università di West of England (UWE), Bristol

Un bioreattore di ultima generazione in grado di trasformare gli edifici in architetture viventi è l'obiettivo del progetto LIAR. Una delle frontiere più avanzate dell’architettura ecosostenibile è quella che guarda agli edifici in cui viviamo come veri e propri organismi viventi, in grado di interagire con l’ambiente esterno attraverso un rapporto osmotico che è beneficiale per l’intero ecosistema. Questa visione è volta a ribaltare il paradigma su cui si fondano le città contemporanee, in cui l’habitat artificiale antropocentrico si distacca dal mondo naturale, per poi soggiogarlo.

I nostri edifici sono a tutti gli effetti dei parassiti che succhiano energia e risorse dal pianeta e in cambio producono rifiuti, inquinamento e devastazione.

L’approccio odierno dell’architettura ecosostenibile è quello di utilizzare materiali e tecnologie a basso impatto ambientale, e in grado di produrre energia da fonti naturali, riducendo o del tutto annullando i consumi. Questa strategia sta producendo risultati interessanti in tutto il mondo e va lodata per aver portato l’attenzione su un tema fondamentale. Tuttavia la soluzione, osservata con una prospettiva a lungo termine, è parziale, in quanto ancora basata su un rapporto di dipendenza e su materiali inerti, privi di vita.

La nuova ambiziosa sfida è quella di un’architettura in cui la vita e i suoi processi chimici e biologici diventino la materia prima per la costruzione e le città, una nuova forma di ecosistema.

Cos’è LIAR e come funziona

 Struttura interna della cella del bioreattore Struttura interna della cella del bioreattore

LIAR (Living Architecture, inglese per “architettura vivente”) è un progetto finanziato dal programma dell’Unione Europea “Horizon 2020” (tra i partner l’unico italiano è l’Università di Trento) con lo scopo di creare un bio-reattore di nuova generazione, concepito come componente integrante dell'abitare, in grado di estrarre risorse preziose dalla luce solare, dalle acque reflue e dall'aria e, a sua volta, generare ossigeno, proteine e biomassa attraverso la manipolazione delle loro interazioni.

 Un test prestazionale del prototipo di bioreattore Un test prestazionale del prototipo di bioreattore

 Test prestazionale in laboratorio. Università di West of England (UWE), Bristol Test prestazionale in laboratorio. Università di West of England (UWE), Bristol

L'obiettivo del progetto LIAR è quello di progettare e costruire un prototipo di "architettura vivente", con l’intenzione di trasformare i nostri habitat da spazi inerti in spazi programmabili. Ogni blocco di una parete ha una cella a combustibile microbica programmata e configurata (MFC), che converte l’energia chimica di una materia prima organica in elettricità ed altre risorse, attraverso i processi metabolici di microrganismi, che fungono da bio-catalizzatori. Ogni bio-reattore è un dispositivo che può essere programmato a seconda dei contesti per processare una serie di input, quali:

  • acque grigie
  • “consorzi” microbici (alghe e batteri)
  • protossido di azoto e anidride carbonica
  • luce visibile
  • temperatura
  • diversi tipi di nutrienti (azoto e fosfato come macronutrienti, tracce di metalli e vitamine come micronutrienti)

per generare output quali:

  • Acqua potabile
  • Elettricità
  • Ossigeno
  • Fertilizzanti per l’agricoltura urbana
  • Detergenti bio-degradabili

 Diagramma che spiega il processo MFC Microbial Fuel Cell (Cella a combustibile microbico) attraverso il quale si produce energia elettrica a partire da materia organica. Diagramma che spiega il processo MFC Microbial Fuel Cell (Cella a combustibile microbico) attraverso il quale si produce energia elettrica a partire da materia organica.

 Diagramma che spiega i processi metabolici messi in atto dai consorzi microrbiotici Diagramma che spiega i processi metabolici messi in atto dai consorzi microrbiotici

I futuri bio-reattori potrebbero anche generare illuminazione bioluminescente, produrre integratori alimentari ricchi di nutrienti e rimuovere i composti nocivi quali i policlorobifenili (PCB) dall'acqua potabile.

La caratteristica più affascinante di questa tecnologia è quella di operare tramite una complessa iterazione tra tecnologia “verde” (biotecnologia, agricoltura) e “grigia” (digitale, meccanica) tramite una “programmazione biologica” flessibile e personalizzabile. Ciò consente a LIAR di andare oltre gli attuali bioreattori ad alghe, come ad esempio quelli presenti nella  facciata della BIQ house, dove questi producono biomassa non processata, la quale, per avere un valore, richiede processi di raffinazione complessi e costosi. Al contrario i moduli di LIAR sono in grado di creare biomassa già processata.

 Un mattone veneziano trasformato in  MFC Microbial Fuel Cell (Cella a combustibile microbico) e presentato alla Biennale di Venezia del 2016. Un mattone veneziano trasformato in MFC Microbial Fuel Cell (Cella a combustibile microbico) e presentato alla Biennale di Venezia del 2016.

 Una bio-pellicola che sarà utilizzata nei mattoni "viventi" Una bio-pellicola che sarà utilizzata nei mattoni "viventi"

Il futuro di LIAR

Il progetto LIAR è un prototipo, ma i leader del programma si aspettano di vedere sistemi di bio-reattori integrati all’interno di abitazioni entro i prossimi 10 anni. Il ruolo fondamentale di questa tecnologia sarà quello di aprire la strada verso l’interazione dei due mondi (naturale e artificiale) dando inizio ad una proficua cooperazione. La sintesi programmabile di risorse e la bonifica ambientale mirata ci consentiranno di lavorare in modo più produttivo ed efficiente, ed infine, di eliminare definitivamente qualsiasi tipo di rifiuto dal ciclo di vita degli edifici. Ciò potrebbe portare a un cambiamento nel modo in cui questi sono progettati e ingegnerizzati: piuttosto che essere ambienti inerti (tipici dell'architettura contemporanea) diventerebbero "metabolic apps" (come sono state definite dagli stessi creatori) che potranno essere personalizzate per esigenze specifiche relative ad un determinato sito o comunità.

Luca Leonardo Preziosa

Luca Leonardo Preziosa Architetto

Architetto pugliese, vive e lavora a Praga. Sogna di progettare le città sostenibili del futuro, basate su un’economia circolare e la cultura della condivisione. Ha fatto della sostenibilità e del vivere senza produrre rifiuti il suo stile di vita. Si nutre di musica, arte e conoscenza, nella più ampia accezione.

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