Proprietà di isolamento acustico e termico di un composito a base di scagliette di canapa e gomma legato con resina poliuretanica rigenerata

Trasformare i rifiuti in pareti silenziose e confortevoli

I vecchi pneumatici e gli scarti della lavorazione della canapa finiscono spesso come rifiuti difficili da trattare. Questo studio pone una domanda semplice ma potente: è possibile trasformare entrambi in un unico materiale che renda gli edifici più silenziosi e meglio isolati, riducendo al contempo l’impatto ambientale? I ricercatori hanno miscelato granuli di gomma provenienti da pneumatici a fine vita con scagliette legnose di canapa e una resina poliuretanica rigenerata per creare pannelli leggeri che assorbono il suono e rallentano la dispersione di calore.

Perché rumore e dispersione di calore sono importanti in casa

Il rumore indesiderato proveniente dal traffico, dai vicini o da macchinari è più di un fastidio; può influire sul sonno, aumentare lo stress e avere effetti sulla salute a lungo termine. Allo stesso tempo, gli edifici perdono calore attraverso pareti poco isolate, aumentando i costi energetici e le emissioni che riscaldano il clima. I materiali isolanti convenzionali—come la lana minerale o le schiume—funzionano bene ma spesso richiedono processi produttivi ad alta intensità energetica e risorse non rinnovabili. L’idea alla base di questi pannelli gomma–canapa è creare un’opzione più ecologica che affronti entrambi i problemi contemporaneamente: assorbire il suono e fornire un isolamento termico adeguato, usando materiali che altrimenti verrebbero scartati.

Dai pneumatici usati e dai gambi di canapa a pannelli solidi

Il gruppo di lavoro è partito da due sottoprodotti industriali. La gomma proveniva da pneumatici a fine vita, macinata in piccoli granuli neri. Le scagliette di canapa erano le parti legnose rimanenti dopo la separazione delle fibre dalla pianta. Questi componenti sono stati miscelati in rapporti diversi e combinati con una resina poliuretanica rigenerata che fa da legante. Variando la granulometria della gomma (da fine a grossa), la quantità di scagliette e lo spessore dei pannelli (da 1 a 5 centimetri), i ricercatori hanno prodotto 18 tipologie di pannello e le hanno tagliate in campioni di prova per le misurazioni di laboratorio.

Osservare e ascoltare i pannelli

Per comprendere il comportamento del materiale, gli scienziati hanno esaminato piccoli frammenti al microscopio elettronico a scansione. Le immagini hanno mostrato particelle di gomma ruvide e crepate e scagliette di canapa molto porose e fibrose, entrambe piene di piccole cavità dove l’aria può muoversi e il suono può essere dissipato. Hanno anche misurato quanto aria può fluire attraverso il materiale, la sua densità e porosità, l’efficacia nell’assorbire il suono su un’ampia gamma di frequenze e la facilità con cui il calore lo attraversa. I test acustici in tubi specializzati hanno mostrato che i pannelli più spessi spostano la loro migliore prestazione verso frequenze più basse e utili e possono assorbire fino a circa il 97% del suono incidente intorno a 1 kilohertz—componendosi con materiali acustici commerciali.

Cosa conta di più per suono e calore

Sebbene le scagliette di canapa abbiano modificato alcune proprietà interne—riducendo la densità apparente di circa un quarto e aumentando la porosità di oltre il 10%—il loro effetto sull’assorbimento sonoro complessivo è stato modesto. L’analisi statistica ha mostrato che lo spessore del pannello e la finezza dei granuli di gomma influenzano molto più il controllo del rumore rispetto alla quantità di canapa aggiunta. La migliore prestazione acustica (un’elevata assorbimento medio nelle frequenze medie) è stata ottenuta con un pannello spesso 50 mm, con i granuli di gomma più fini e un contenuto moderato di canapa. Per il flusso termico, il quadro era leggermente diverso. I pannelli realizzati con granuli di gomma di dimensione media e un contenuto di canapa maggiore hanno raggiunto la conduttività termica più bassa misurata, circa 0,07 W/m·K—entro l’intervallo di alcuni prodotti isolanti a base di legno e a riempimento sfuso, sebbene non così bassi come i migliori lana minerale o schiume.

Pannelli leggeri e riciclati per edifici più verdi

In generale, lo studio mostra che i pannelli realizzati con gomma da pneumatici riciclata e scagliette di canapa possono combinare un forte assorbimento acustico con un isolamento termico rispettabile, essendo inoltre più leggeri rispetto ai pannelli costituiti solo da gomma. L’aggiunta di canapa riduce il peso e può migliorare modestamente la capacità isolante senza compromettere le prestazioni acustiche, soprattutto quando spessore e granulometria della gomma sono scelti con cura. Per un pubblico non tecnico, la conclusione è semplice: edifici rumorosi e energivori potrebbero un giorno essere resi più silenziosi e meglio isolati utilizzando materiali ottenuti da due tipologie di rifiuto che oggi rappresentano un problema ambientale. Questi pannelli compositi gomma–canapa sono un passo promettente verso pareti più silenziose, più calde e più sostenibili per il pianeta.

Citazione: Astrauskas, T., Balčiūnas, G., Bradulienė, J. et al. Acoustic and thermal insulation properties of rubberhemp shive composite bonded with regenerated polyurethane resin. Sci Rep 16, 4851 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35411-x

Parole chiave: materiali edilizi riciclati, pannelli fonoassorbenti, isolamento termico, gomma da pneumatici di scarto, compositi con scagliette di canapa