La presentazione è stata effettuata a Roma presso la facoltà di architettura L. Quaroni, il 27 novembre 2013.
Mostra le caratteristiche tecnologiche del materiale rame e delle sue leghe, insieme alle loro applicazioni nel campo del risparmio energetico, della salute e della sostenibilità ambientale.
1. Rame e leghe di rame, materiali
per il design
ing. Vincenzo Loconsolo
Facoltà di Architettura L. Quaroni
Roma 27 novembre 2013
2. Istituto Italiano del Rame
E’ un’associazione senza scopo di lucro
per la promozione tecnica delle
applicazioni del rame e delle sue leghe e
la divulgazione scientifica delle
caratteristiche tecnologiche
2
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
3. Il rame e le sue leghe
3
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
4. Il rame e le sue leghe
4
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
6. Distribuzione geografica del rame
PRODUZIONE MINERARIA
Principali produttori: CILE, USA, CANADA,
AUSTRALIA, POLONIA
PRODUZIONE RAME RAFFINATO
Principali produttori: USA, CILE, GIAPPONE,
GERMANIA, BELGIO
PRODUZIONE SEMILAVORATI E GETTI
Principali produttori: CINA, USA, GIAPPONE,
GERMANIA, ITALIA, COREA
6
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
7. Il rame e le sue leghe
7
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
8. Il rame e le sue leghe
8
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
9. Il rame e le sue leghe
Cavi elettrici
e telefonici
Conduttori nudi
Filo di rame trafilato
9
| Rame e leghe di rame, materiali per il design
Trolley
10. Il rame e le sue leghe
10 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
11. Il rame e le sue leghe
11 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
12. Il rame e le sue leghe
12 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
13. Il rame e le sue leghe
13 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
14. Il rame nell’architettura sostenibile
Tubi per impianti:
riscaldamento
acqua potabile
gas e combustibili
liquidi
gas medicali
gas refrigeranti
…
14 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
15. Il rame nell’architettura sostenibile
Gronde
Pluviali
Coperture
Rivestimenti
Serramenti
Maniglie
Accessori
…
15 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
18. Proprietà fisiche del rame
• Densità
• Punto di fusione
• Coeff.dilatazione termica
8,94*103 kg/m3
1083 °C
0,0000168 K-1
• Calore specifico a 20 °C
• Conduttività termica
• Resistività elettrica a 20 °C
385 J/kg
364 W/m*K
1,91*104 Wm
18 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
19. Caratteristiche tecnologiche
• Intervallo di temp. di ricottura
250 - 650 °C
• Intervallo di temp. di distensione 200 - 250 °C
• Lavorabilità plastica a freddo
Ottima
• Lavorabilità plastica a caldo
19 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
Buona
20. Proprietà fisiche del rame
• Brasatura dolce
• Brasatura forte
• Saldatura ad arco (con gas inerte)
Ottima
Ottima
Ottima
• Saldobrasatura
• Saldatura ossiacetilenica
Buona
Buona
20 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
21. Conduttività termica
Metallo o lega Conduttività Wm-1C-1
Argento
Rame
Oro
Alluminio
Bronzo
Ottone
Zinco
Nickel
Stagno
Acciaio
Titanio
420
364
299
210
58 65
70 116
110
58 65
64
29 105
16
21 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
%
115
100
82
58
17
1932
30
17
18
829
5
22. Macchine di scambio termico
22 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
23. Resistività elettrica
Metallo o lega
Argento
Rame
Oro
Alluminio
Zinco
Ottone
Bronzo
Nickel
Stagno
Acciaio
Resistività W mm2 m-1
Conduttività %
0,0164
0,0173 0,0179
0,023 0,024
0,0276 0,033
0,06 0,07
0,06 0,08
0,05 0,1
0,078 0,11
0,11 0,12
0,10 0,25
107
100
75
58
27
25
23
19
15
10
23 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
24. Resistività elettrica
1 tonnellata di rame
8 tonnellate di rame
1 km di cavi in rame
190 km di cavi in rame
Duttilità, robustezza, resistenza al creep e alla corrosione
24 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
25. Resistenza alla corrosione
Potenziale elettrochimico:
Cu2+ + 2e-
Cu
0,337 V
metallo “nobile”
OTTIMA RESISTENZA ALLA CORROSIONE
ATMOSFERICA, IN ACQUA DOLCE E CON
NUMEROSE ALTRE SOSTANZE
25 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
26. Il rame e le sue leghe
Applicazioni marine
26 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
30. Lavorabiltà
Alle macchine utensili
• fresatura
• tornitura
• foratura
• alesatura
• rettifica
•…
30 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
31. I colori del rame
31 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
32. La patina
Il rame reagisce all’azione combinata di
ossigeno e umidità formando una pellicola
aderente, compatta e protettiva (passivazione)
Da qui, la sua resistenza alla corrosione che lo
rende praticamente eterno. Questa pellicola è
chiamata “patina”.
32 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
33. La patina
La velocità di formazione della patina dipende
da molti fattori: climatici, morfologici,
inquinamento atmosferico, ecc.
La composizione chimica e quindi il colore può
variare leggermente in funzione di condizioni
particolare (ad es. presenza di cloruri in
prossimità del mare)
33 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
34. I colori del rame
34 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
35. Il rame e le sue leghe
35 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
36. Il rame e le sue leghe
36 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
37. Il rame e le sue leghe
37 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
40. Trattamenti di finitura
Trattamenti meccanici:
• pulizia meccanica
• spazzolatura
• sabbiatura
40 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
41. Trattamenti di finitura
Trattamenti chimici:
• decapaggio
• lucidatura
• colorazione
• formazione della patina
41 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
42. Trattamenti di finitura
Depositi metallici (elettrochimici):
• stagnatura
• nichelatura
• cromatura
• metalli preziosi
• rame su rame
• leghe su rame
42 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
43. Trattamenti di finitura con vernici
Prodotti
Resistenza
all’abrasione
Resistenza
chimica
Durabilità
Trasparenza
Durata della
trasparenza
Essicazione a temperatura ambiente
Nitrocellulosiche
●●
●
●●
●●●
●●
Epossidiche
●●
●●
●●●
●●●
●●●
Acetato b. di cell.
●●
●●
●●●
●●●
●●
Epossidiche
●●●
●●●
●●
●
●
Poliuretaniche
●●●
●●●
●●
●●●
●●
Fluoropolimeriche
●●●
●●●
●●●
●●
●●
Essicazione a forno
Acriliche
●●●
●●
●●●
●●●
●●●
Poliestere
●●●
●●
●●
●●●
●●
●●● eccellente
●● buono
43 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
● mediocre
44. Il rame e le sue leghe
• rame (leghe con Cu > 99,40 %)
• rame bassolegato
• ottoni binari (Cu - Zn)
• ottoni ternari (al Pb)
• ottoni speciali
• ottoni leghe Cu - Zn
44 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
45. Il rame e le sue leghe
• bronzi (Cu - Sn)
• bronzi all’alluminio
• bronzi al silicio
• cupronickel (Cu - Ni)
• alpacche (Cu - Ni - Zn)
45 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
48. Ottoni
Effetto dello zinco:
• migliora le caratteristiche meccaniche
• diminuisce la temperatura di fusione
• diminuisce la densità
• diminuisce la lavorabilità a freddo
48 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
50. Lavorazione degli ottoni
- Deformazione plastica:
• stampaggio a freddo (CuZn33)
• stampaggio a caldo (CuZn38Pb2)
- Per asportazione di truciolo (CuZn36Pb3)
- Getti (CuZn35Pb2Al):
• in sabbia
• in conchiglia
• pressocolata
50 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
51. Ottoni binari
• 0 < Zn < 33% : α
• 33 < Zn < 38% : α+β ad alta T e α a T ambiente
• 38 < Zn < 47% : β ad alta T e α+β a T ambiente
• 47 < Zn : β a tutte T; ma se > 42% non usate
51 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
52. Ottoni alfa (0<Zn<33%)
• Ottima lavorazione plastica a freddo;
buona a caldo
• Quindi adatti per lavorazioni a freddo
(imbutitura e stampaggio)
• No tempra; possibile incrudimento
52 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
53. Ottoni alfa (33<Zn<38%)
Ad alta T struttura cristallina α+β
ottima lavorabilità a caldo
A bassa T cresce la fase α
buona lavorabilità a freddo
53 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
54. Ottoni alfa + beta (38<Zn<42%)
Solo per lavorazioni a caldo.
Non si utilizzano leghe oltre il 42% di Zn
• Lamiere di grande spessore per piastre tubiere (CuZn40)
• Barre estruse a caldo (Zn 38-40%)
54 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
55. Il rame e le sue leghe
Componenti
55 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
56. Ottoni al piombo
Pb non forma soluzioni solide con Cu-Zn, si
distribuisce ai bordi dei grani.
2-3% di Pb migliora la lavorabilità: i trucioli
sono corti o polverosi e non “impastano” le
macchine utensili, che sono anche meno
usurate.
Migliori operazioni di finitura
56 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
58. La forma del truciolo
a spillo
CuZn39Pb3
a ricciolibarrette
a barrette
CuZn38Pb2
CuZn36Pb3
spiraliformi
elicoidali
a nastro
CuZn37Pb0,5
CuZn37
CuZn15
58 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
60. Ottoni speciali
• Manganese: resistenza alla corrosione
• Ferro: aumenta il carico di rottura
• Stagno: resistenza alla corrosione
• Alluminio: resistenza alla corrosione ed
abrasione (scambiatori con acqua
di mare ad alta velocità)
• Antimonio e Arsenico: inibiscono la
dezincificazione
60 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
61. Bronzi
Effetto dello stagno
• aumenta la durezza
• aumenta la resistenza
• aumenta le proprietà elastiche
• diminuisce la malleabilità e la duttilità
61 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
63. Bronzi
0 < Sn < 16%
16 < Sn
fase α
fase α + γ
Leghe industriali: fino al 30% di stagno
fase α : duttile e malleabile
fase γ : dura e fragile
63 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
65. Cupronickel
Effetto del nickel
• aumenta il carico di rottura
• aumenta la resistenza alla corrosione
• diminuisce le proprietà fisiche
• proprietà “sbiancanti”
65 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
66. Leghe a memoria di forma
Tre famiglie di leghe
• CuZnAl
• CuAlNi
• CuAlMn
La prima è la più utilizzata, generalmente una lega CuZn26Al4
66 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
68. Scala di nobilità
(in ambiente marino)
• Oro
• Grafite
• Platino
• Leghe Ni-Cr-Mo
• Leghe Ni-Cr-Mo-Cu-Si
• Inox (316, 317…)
• Inox (302, 304, 321…)
• Argento
• Nichel
• Leghe Ni-Cr
• Bronzi al Ni e Al
68 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
• Cupronickel 70/30
• Piombo
• Inox (420)
• Cupronickel 90/10
• Inox (410, 416)
• Bronzi al Si
• Bronzi al Mn
• Ottoni ammiragliato
• Ottoni all’ Al
• Rame
• ……
69. Season Cracking
Le leghe di rame (con 20-40 % di Zn) con tensioni
interne ne sono soggette in ambienti debolmente
corrosivi (es. residui ammoniacali)
Le tensioni possono essere applicate (per carichi
o per costruzione) o residue (dopo lavorazioni
plastiche).
Anche ambienti con mercurio, nitriti e nitrati.
Elementi come P, As, Mg, Te, Sn, Be, Mn
diminuirebbero la suscettibilità
69 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
70. Dezincificazione
La dezincificazione è una dissoluzione selettiva
dell’ottone, che “perde” lo zinco.
Si verifica in acque ricche di ossigeno e CO2, se le
acque sono calme o poco mosse.
Ottoni con meno del 15% di Zn esenti. Negli ottoni
alfa+beta viene attaccata prima la fase beta (più
ricca in Zn).
Elementi come P, As, Sb anche in tracce inibiscono
la dezincificazione.
L’ottone ammiragliato è inibito con lo Sn (1%).
70 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
73. Il rame, un materiale sostenibile
Caratteristiche intrinseche:
materiale naturale,
non altera il campo magnetico (amagnetico),
non rilascia sostanze tossiche,
ridotto contenuto energetico del metallo,
ciclo produttivo a basso impatto ambientale,
riciclabilità totale,
73 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
74. Il rame, un materiale sostenibile
Caratteristiche tecnologiche:
impedisce la proliferazione batterica,
indispensabile per il risparmio energetico,
insostituibile per le energie rinnovabili,
resistente agli agenti atmosferici,
quindi lunga vita utile
protezione dell’edificio prolungata
74 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
75. Il riciclo
(media anni 2003 - 2008)
Consumo di rame
1.158.100 t
(compreso contenuto delle leghe)
Import (di rame raffinato)
666.300 t
Di cui da riciclo (15 %)
99.900 t
Riciclo totale 1.158.100 – (666.300 – 99.900) =
591.700 t
pari al 51,09 %
75 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
76. Il riciclo: un esempio a Turku (Finlandia)
Palazzo degli
anni ‘60
ristrutturato:
usato gran
parte del
rame
originale.
76 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
77. La valutazione volontaria del rischio (VRA)
Promossa da:
European Copper Institute
Bruxelles
77 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
78. La valutazione volontaria del rischio (VRA)
Di cosa si tratta?
• Uno studio scientifico partito dall’industria del rame per valutare il
possibile rischio dell’esposizione al rame per l’uomo e l’ambiente
• I risultati sono stati approvati dalla comunità scientifica e di
regolamentazione dell’UE
• La prima industria in Europa ad avere completato una VRA prima
delle registrazioni REACH
Quando si è svolta?
• Avviata nel 2000
• Sottoposta a revisione della Commissione europea nel 2005
• Processo di revisione completato nel 2008
78 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
79. Garanzia di trasparenza
Chi ha coinvolto?
Consulenti esperti: hanno condotto la maggior parte delle
ricerche
Gruppi scientifici indipendenti di valutazione interpares: hanno
convalidato i risultati
Industria: ampia partecipazione per la valutazione e la raccolta
dei dati
Istituto Europeo del Rame (European Copper Institute - ECI): ha
coordinato le attività, fungendo da project manager
79 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
80. Garanzia di trasparenza
Chi ha coinvolto?
Italia: paese incaricato della revisione per conto della
Commissione Europea e degli Stati membri
Istituto Superiore di Sanità (ISS): verifica del processo, guida,
revisione dei risultati e controllo dell’osservanza degli standard
dell’UE
Comitato Scientifico sui Rischi Sanitari e Ambientali della
Commissione Europea: ha condotto una valutazione finale e
approvato i risultati
80 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
81. L’industria del rame opera con
responsabilità
L’uso del rame è in genere sicuro per l’ambiente
e la salute dei suoi cittadini
• VRA: ha riconosciuto che il rame è una sostanza nutritiva
essenziale sia per l’uomo che per gli organismi viventi
• OMS: per gli adulti l’apporto alimentare giornaliero è:
minimo 1 mg, massimo 11 mg
Il tipico apporto alimentare giornaliero di rame,
compreso tra 0,6 e 2,0 mg, evidenzia piuttosto
un rischio da carenza di rame
81 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
82. In sintesi i risultati della ricerca
Il rame non è un materiale PBT (persistente, bio
accumulabile o tossico) né CMR (cancerogeno,
mutageno o tossico per la riproduzione)
Sono stati identificati solo alcuni problemi locali in cui
potrebbero verificarsi dei rischi. Per questo l’industria del
rame ha predisposto un piano per la rilevazione della
riduzione del rischio.
www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp
82 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
84. Life cycle assessment
Lastra di rame: 1 m2, spessore 6/10 mm
Energy Consumption
0,14
GJ/m2
Global Warming Potential
10,6
kg CO²-equiv/m2
Acidification Potential
0,068
kg SO²-equiv/m2
Eutrophication Potential
0,004
kg PO²-equiv/m2
Ozone Depletion Potential
5,2 ·10-7
kg R11-equiv/m2
Photochem.l Ozone Creation Potential
0,004
kg Ethene-equiv/m2
N.B.: nel confronto con materiali differenti è necessario
prendere in esame valori riferiti all’unità di superficie
84 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
85. Life cycle assessment
Tubo di rame: diametro 15 mm, spessore 1 mm
Energy Consumption
0,13
GJ/m
Global Warming Potential
0,93
kg CO²-equiv/m
Acidification Potential
0,0053
kg SO²-equiv/m
Eutrophication Potential
0,0003
kg PO²-equiv/m
Ozone Depletion Potential
5,15 ·10-8
kg R11-equiv/m
Photochem.l Ozone Creation Potential 0,00032
kg Ethene-equiv/m
N.B.: nel confronto con materiali differenti è necessario
prendere in esame valori riferiti all’unità di lunghezza
85 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
86. Il rame, un materiale sostenibile
Valuation of comparative damage of LCA installations with copper
pipe (welded and pressed) and PEX-Al system. Ecoindicator 99
Valuation
Pressed
Welded
24.0
PE-X-Al
41.2
Results
16.8
Pts
30
25
20
15
Environmental Impact
Copper pipe pressed represents a
reduction of 59.26% of the
environmental impact over the
PEX-Al system
Copper pipe welded represents a
reduction of 41.71% of the
environmental impact over the
PEX-Al system
10
Heat losses
Are higher for the installation of PEX-Al system
for drinking water facilities during the 50-year
life of the housing
5
0
HH
EQ
R
86 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
87. Il rame, un materiale sostenibile
Percentuale di
energia risparmiata
Alluminio
95
Rame
85
80
Plastica
74
Acciaio
Piombo
65
Carta
64
87 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
Percentuale di riciclo
in Italia
Alluminio
40
Rame
45
33
Plastica (in Germania)
60
Acciaio
Piombo
-Carta
55
88. Il rame, un materiale sostenibile
Dichiarazione
ambientale di
prodotto (EPD):
informazioni sugli
aspetti ambientali di
un
prodotto/materiale.
Comprende anche la
LCA
88 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
91. La legionella pneumophila
Infezione da Legionella:
• la Febbre di Pontiac, simile all’influenza (periodo di
incubazione di 24-48 ore), si manifesta in forma
acuta senza interessamento polmonare e si risolve
in 2-4 giorni.
• la legionellosi (periodo di incubazione variabile tra
2 e 10 giorni) si manifesta con interessamento
polmonare, spesso di notevole gravità (mortale al
40%)
91 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
92. La legionella pneumophila
Impianti critici (in ordine di importanza):
1 Impianti idrosanitari e idrici di emergenza
2 Piscine e fontane
3 Torri di raffreddamento
4 Impianti di condizionamento dell’aria
92 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
93. La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2003)
Materiale
ATP
(pg/cm2)
Legionella
(UFC/cm2)
Rame
720
27
Acciaio Inox
820
560
1950
1700
PEX
pg = 10-12 g
ATP = Misura della quantità di biofilm, UFC = unità formanti colonie
93 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
94. La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2007)
“Influence of the water
temperature on the
growth of Legionella in
a test piping
installation with
different piping
materials”
94 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
95. La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2007)
2007
(*)
Temperature:
25°, 37°, 55°, 60°C
Lunghezza:
15 m
Materiali:
Cu, Pe-Xa, inox, PVC-c
(*) scelti secondo parametri olandesi
Ricerca finanziata da: CopperBenelux, Arnomij, UnetoVNI.
95 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
96. La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2007)
25°C
La legionella non rilevabile nei tubi di rame,
ma sopravvive nell’acqua e nel biofilm degli altri
materiali
37°C
Concentrazioni di legionella tra 104 e 105 cfu/l
55°C
La legionella scompare completamente nei
tubi di rame, mentre subisce pochissime o
addirittura nessuna “perdita” negli altri materiali.
60°C
La legionella scompare in tutti i materiali
96 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
97. La legionella pneumophila
Ospedale
Mellino Mellini
Chiari (BS)
Distribuzione
dell’acqua fredda e
calda (con ricircolo)
per gli usi sanitari
97 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
98. La legionella pneumophila
Ospedale S.
Raffaele
Dipartimento
materno-infantile
Milano
Progetto:
Polis Engineering s.r.l.
98 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
99. La legionella pneumophila
Policlinico del
Campus
BioMedico RomaTrigoria
Distribuzione
dell’acqua fredda e
calda (con ricircolo)
per gli usi sanitari
Anelli al piano -2
99 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
100. La legionella pneumophila
Dimensione (ø est.
x spessore, mm)
Lunghezza
complessiva (m)
15 x 1
1.934
18 x 1
642
22 x 1
3.885
28 x 1,5
1.577
35 x 1,5
1.447
42 x 1,5
1.209
54 x 1,5
691
76 x 2
180
88 x 2
243
108 x 2,5
889
Tot:
12.697
Policlinico del Campus BioMedico Roma-Trigoria, progetto: H.E.G. Pordenone
100| Rame e leghe di rame, materiali per il design
102. Prove di laboratorio:
batteri MRSA
MRSA Viability on Copper Alloys and Stainless Steel at 20oC
Bacteria Count (per ml.)
C197
C240
C770
S304
1,00E+08
1,00E+06
1,00E+04
1,00E+02
1,00E+00
0
60
120
180
240
Time (minutes)
Da: Michels, Wilks, Noyce, Keevil: “Copper Alloys for Human Infectious Disease Control”
102| Rame e leghe di rame, materiali per il design
C197:
C240:
C770:
S304:
300
360
Cu 98,95%, Fe 0,7% + P, Mg
Cu 80 %, Zn 20%
Cu 55%, Zn 27%, Ni 18%
Fe74%, Cr 18%, Ni 8%
103. Prove di laboratorio:
virus dell’Influenza A
Riduzione del numero di virus
Provini di rame
da 2*106 a 500 batteri in 6 ore
Provini di acciaio inox
da 2*106 a 100.000 batteri in 24 ore
Da: Noyce, Michels, Keevil : “Inactivation of Influenza A virus on copper versus stainless steel surfaces”
103| Rame e leghe di rame, materiali per il design
104. Prove di laboratorio:
spore dei funghi di Aspergillus Niger
Il rame inibisce la crescita di funghi e la germinazione delle spore
(Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium chrysogenum, Candida albicans)
Dopo 10 giorni, a temperatura e umidità ambiente:
Cu
Al
Da: Weaver, Michels, Keevil: “Potential for preventing spread of fungi in air-conditioning systems constructed using copper instead of aluminium”
104| Rame e leghe di rame, materiali per il design
105. Prove di laboratorio
La letteratura scientifica cita la capacità del rame di inattivare o eliminare diversi
tipi di batteri, funghi e virus nocivi:
• Acinetobacter baumannii
• Legionella pneumophilia
• Adenovirus
• Listeria monocytogenes
• Aspergillus niger
• MRSA (con E-MRSA)
• Candida albicans
• Poliovirus
• Campylobacter jejuni
• Pseudomonas aeruginosa
• Clostridium difficile
• Salmonella enteriditis
• Enterobacter aerogenes
• Staphylococcus aureus
• Escherichia coli (ceppo O157:H7)
• Bacilli della tubercolosi
• Helicobacter pylori
• VRE
• Influenza A (ceppo H1N1)
• ….
105| Rame e leghe di rame, materiali per il design
106. Antimicrobial Copper ®
Selly Oak Hospital - Birmingham
bagni
reparto
bagni
106| Rame e leghe di rame, materiali per il design
108. 108| Rame e leghe di rame, materiali per il design
109. Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
Tre ospedali: S. Carolina Medical University 6 stanze); Memorial Sloan Kettering
Cancer Center (6); R. H. Johnson Veterans Adm. (VA) Medical Center (4).
Terapia intensiva: sponde dei letti; piantane porta-flebo; monitor; tavolini mobili;
braccioli delle poltrone; pulsanti dei dispositivi di chiamata
Durata complessiva: dic.2007 – giu.2011 (in tre fasi)
Da: Schmidt, Attaway, Sharpe, John Jr., Sepkowitz, Morgan, Fairey, Singh, Steed, Cantey, Freeman, Michels, Salgado: “Sustained Reduction of Microbial
Burden on Common Hospital Surfaces through Introduction of Copper”
109| Rame e leghe di rame, materiali per il design
110. Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
Dati preliminari sul tasso di infezioni nosocomiali
Nelle stanze con il 75% delle superfici in rame
-40,4%
Nelle stanze con le sponde dei letti sempre presenti
-61,0%
Nelle stanze con tutti gli oggetti sempre presenti
-69,1%
Superficie complessiva di rame: 1,54 m2
110| Rame e leghe di rame, materiali per il design
111. Registrazione E.P.A.
Dal febbraio 2008 la Environmental Protection Agency degli
Stati Uniti ha registrato 355 leghe di rame come
antimicrobiche.
E’ il primo materiale solido ad avere questo riconoscimento
111 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
114. Applicazioni
Ospedali, case
di cura, case
di riposo
Edifici
pubblici, centri
commerciali
114| Rame e leghe di rame, materiali per il design
Mezzi di
trasporto
pubblico
119. Il rame per conduttori
Cavi elettrici
Cavi telefonici
Conduttori nudi
Filo di rame trafilato
Trolley
119| Rame e leghe di rame, materiali per il design
120. Motori ad alto rendimento
% Efficiency
(full load)
Premium
“New” Standard
Old or Current
Motor rating (KW)
120| Rame e leghe di rame, materiali per il design
121. Motori elettrici:
efficienza = risparmio
da: S.Vignati, E.Ferrero, “I
motori elettrici ad alta
efficienza”
Esempio:
motore da 15kW
costo di 520 €
3500 h/anno
10 anni,
En.el. 0,07€/kWh
121| Rame e leghe di rame, materiali per il design
122. Motori elettrici ad alta efficienza (H.E.M.)
• In genere, nei motori
standard fino a 10 kW
c’è 1 kg di rame per kW;
• gli HEM contengono il
20% di rame in più.
122| Rame e leghe di rame, materiali per il design
124. Il tubo di rame per la geotermia
Tubi di rame per i
captatori nel terreno:
• Fluido refrigerante
R410
• Resistenza alle alte P
• Basse perdite di carico
• Minore occupazione di
spazi
Tecnologia Sofath, gamma Caliane dex
124| Rame e leghe di rame, materiali per il design
127. Il tetto energetico
TECU Solar System di KME
SUPERFICIE CAPTANTE TECU®
DI FINITURA ESTERNA
TUBI DI MANDATA E DI
RITORNO
SERPENTINA A SEZIONE OVOIDALE
PER LO SCAMBIO TERMICO
LASTRA INFERIORE DI AGGANCIO DEL
MODULO CAPTANTE
BANDA TERMOCONDUTTIVA
LASTRA SAGOMATA TECU® PER IL
RIVESTIMENTO DELLA COPERTURA
PANNELLO DI POLISTIRENE
ARRICCHITO CON GRAFITE
127| Rame e leghe di rame, materiali per il design
128. Il tetto energetico
TECU Solar System di KME
128| Rame e leghe di rame, materiali per il design
129. Il tetto energetico
TECU Solar System di KME
129| Rame e leghe di rame, materiali per il design
130. Il tetto energetico
TECU Solar System di KME
130| Rame e leghe di rame, materiali per il design
131. Il tetto energetico
TECU Solar System di KME
131| Rame e leghe di rame, materiali per il design
132. Il Premio IIR
1998 - Mostra: Un trofeo per il 2000
In senso orario:
GIJS BAKKER
MATTHEW HILTON
DEFNE KOZ
KONSTANTIN GRCIC
MASSIMO IOSA GHINI
132| Rame e leghe di rame, materiali per il design
133. Il Premio IIR
1998 - Mostra: Un trofeo per il 2000
In senso orario:
MARC SADLER, JAMES IRVINE, CHRISTOPHE
PILLET, DANIELA PUPPA, DENIS SANTACHIARA.
133| Rame e leghe di rame, materiali per il design
134. Il Premio IIR
1999 Concorso: Un trofeo per il Giro d’Italia
Fabrizio Galli
La coppa senza fine
Altri partecipanti:
Gijs BAKKER, Clare BRASS, Defne KOZ,
Mario CANANZI, Maarten KUSTERS,
Ferruccio LAVIANI, Jasper MORRISON,
MOROZZI & PARTNERS, Christophe
PILLET, Prospero RASULO, Lucy
SALAMANCA, Denis SANTACHIARA.
134| Rame e leghe di rame, materiali per il design