Uno degli argomenti più dibattuti in questi ultimi decenni ed ormai quasi universalmente accettato è il graduale aumento della temperatura del pianeta; tale aumento sembra essere causato da una serie di circostanze, di cui alcune di origine antropica, che convergono a produrre quel fenomeno che viene genericamente definito “effetto serra”.
Di fronte a circostanze meteo-climatiche che si evolvono negativamente per l’uomo, questi reagisce come può. I diseredati dei villaggi più sperduti e delle “bidonville” del cosiddetto “terzo mondo” subiscono il peggioramento climatico con un aggravamento delle già precarie condizioni di vita e di salute (arrivo delle zanzare della malaria anche nelle zone d’altipiano prima preservate; impaludamento delle terre coltivate nelle aree costiere per innalzamento del livello marino, ecc.). I fortunati del mondo ricco aggiungono alla miriade di apparecchiature energivore ed inquinanti di cui già si avvalgono (elettrodomestici, autoveicoli, illuminazione, ecc.), i condizionatori d’aria: non solo nelle abitazioni e negli ospedali, ma anche negli uffici, nelle chiese, sugli automezzi pubblici e privati. È ragionevole tutto questo?
Per approfondire l’argomento è necessario prendere in esame, fra le proprietà fisiche che contraddistinguono le varie sostanze, quella definita “calore specifico” (o “capacità termica massica”).
NOTA 1. Il CALORE SPECIFICO
è la quantità di calore che innalza di 1 °C la temperatura di 1 kg di una data sostanza. Esso varia, anche se di poco, a seconda della temperatura, sicché se ne assumono di solito valori medi. Il calore specifico si misura in Calorie/Kg C° (1 Cal/kg °C = 4186 Joule/kg °C).
NOTA 2. CALORI SPECIFICI MEDI di alcuni corpi solidi e liquidi (fra 0 e 100 °C), in Cal/kg °C
Acciaio 0,12
Acqua (vedi anche box apposito) 1,00
Alluminio (da 18 a 100 °C) 0,217
Arenaria (pietra) 0,18 - 0,20
Asfalto 0,223
Calcestruzzo da pietrisco 0,21
Cemento Portland 0,177
Cotone 0,32
Ferro (da 0 a 100 °C) 0,118
Ghiaccio (da -40 a 0 °C) 0,46
Lana 0,41
Legno rovere 0,57
Legno abete 0,65
Mattoni 0,18 - 0,22
Olio d’oliva 0,40 - 0,45
Petrolio 0,50
Pietre (in media) 0,21
Piombo 0,031
Rame (da 18 a 100 °C) 0,093
Sabbia quarzosa 0,20
Sughero 0,49
Terra (in media) 0,3 - 0,4
Vetro 0,20
NOTA 3. Il CALORE LATENTE DI EVAPORAZIONE è la quantità di calore richiesta da un corpo allo stato liquido per il suo passaggio allo stato di vapore. Nel caso dell’acqua il calore necessario per l’evaporazione di una determinata massa d’acqua è circa sei volte maggiore di quello necessario per riscaldare la stessa massa da 0 a 100°C.
Le NOTE 1 e 2 ci permettono alcune considerazioni:
Possiamo pertanto dedurre che, a parità di calore assorbito, i materiali da costruzione (cemento, pietra, mattoni) registrano un aumento di temperatura almeno 5 volte maggiore rispetto all’aumento riscontrabile su un’uguale massa di acqua; questo aumento giunge a 10 volte tanto per il rame.
Viceversa, una massa d’acqua calda, in corso di raffreddamento e per un identico abbassamento di temperatura, rilascia nell’ambiente calore in quantità 5 volte superiore rispetto a quello rilasciato da un muro od un cortile pavimentato.
Grazie al suo calore specifico, particolarmente elevato rispetto a tutti gli altri materiali, l’acqua ha una gigantesca capacità di mitigazione del clima. Per questo motivo oceani, mari e laghi offrono condizioni climatiche con lievi escursioni di temperatura diurni e stagionali e valori estremi accettabili.
Invece nei deserti, ove l’acqua è del tutto assente, le escursioni termiche nell’aria fra il giorno e la notte raggiungono e superano i 40°C.
Sulle masse direttamente esposte al sole tali escursioni raggiungono valori ancora più elevati che nell’aria, si tratti della sabbia di un deserto assolato, di un piazzale in cemento o di una lastra di rame di un tetto di città (basti ricordare la triste fama dei “piombi” di Venezia).
A questo punto il lettore potrebbe chiedersi: cosa c’entra l’acqua con le nostre città: non potremmo trasformare i cortili in piscine e le strade in canali!
In realtà la risposta potrebbe giungere già osservando la NOTA 2. Osserviamo che la terra (asciutta e priva di humus) assume valori un poco più elevati delle altre sostanze (0.3-0,4 Cal) e che ancora più elevato è il calore specifico del legname stagionato (rispettivamente 0,57 e 0,65 per il rovere e l’abete). Nell’uno e nell’altro caso si tratta di sostanze non più legate al ciclo biologico di cui facevano parte. Cosa potremmo dire invece di una terra ricca di humus e di umidità, in grado di sostenere una ricca vegetazione (prato, cespugli, alberi, bosco)? La vegetazione, essendo l’acqua costituente essenziale delle cellule delle piante, assolverebbe ad una funzione identica a quella di uno specchio d’acqua, grazie all’effetto mitigante sul clima legato al calore specifico delle masse vegetali.
Ma non è tutto. Infatti negli specchi d’acqua parte dell’acqua costantemente evapora, determinando un ulteriore effetto raffrescante, dovuto all’assorbimento di calore necessario per il passaggio dell’acqua dallo stato liquido allo stato aeriforme (calore latente di evaporazione, vedi NOTA 3).
Negli organismi vegetali ciò è prodotto dalla funzione biologica della traspirazione.
Il moltiplicarsi, nelle due ultime stagioni estive, di condizionatori dell’aria sui tetti, sui balconi, alle finestre delle nostre città, oltre che provocare aumento del tasso di inquinamento e della concentrazione nell’aria dei gas responsabili dell’effetto serra, contribuisce direttamente ad innalzare la temperatura dell’aria. I vantaggi di qualche locale o dell’abitacolo dell’autoveicolo più freschi sono annullati dal disagio, quando stiamo all’esterno, di marciapiedi e strade roventi, rumori di motori elettrici e ventole, autoveicoli col motore acceso anche da fermi, getti di aria surriscaldata dalle bocchette degli impianti di raffrescamento di negozi, magazzini, stazioni sotterranee, proliferare di malattie di stagione dovute agli sbalzi termici artificiali.
Ce n’è abbastanza per sostenere una politica degli spazi pubblici e privati finalizzata al “condizionamento” naturale degli eccessi termici, attraverso barriere e schermature vegetali delle pareti degli edifici, verde pensile sulle coperture di edifici civili ed industriali, ombreggiatura razionale dei piazzali in cemento, inerbimento di tutte le superficie ove possibile, in particolare di quelle destinate a parcheggio di autoveicoli.
Il “condizionamento” a verde, sfruttando le proprietà fisiche dell’acqua, abbinato alle funzioni biologiche delle piante, non richiede energia, quindi è a costo zero, contribuendo in tal modo ad attenuare l’inquinamento dell’aria e l’effetto serra.
Tuttavia un pregio ancora maggiore è costituito dal miglioramento della qualità della vita nelle nostre città, grazie alla ossigenazione dell’aria prodotta dalla funzione clorofilliana ed alla gradevolezza di viali alberati e superficie a verde.
Infine esso contribuisce a mitigare l’effetto delle piogge più intense sul territorio aumentandone la capacità di infiltrazione.