Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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.

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Rame e leghedi rame, materiali per il design

  1. 1. Rame e leghe di rame, materiali per il design ing. Vincenzo Loconsolo Facoltà di Architettura L. Quaroni Roma 27 novembre 2013
  2. 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. 3. Il rame e le sue leghe 3 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  4. 4. Il rame e le sue leghe 4 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  5. 5. Idrometallurgia del rame 5 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  6. 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. 7. Il rame e le sue leghe 7 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  8. 8. Il rame e le sue leghe 8 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  9. 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. 10. Il rame e le sue leghe 10 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  11. 11. Il rame e le sue leghe 11 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  12. 12. Il rame e le sue leghe 12 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  13. 13. Il rame e le sue leghe 13 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  14. 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. 15. Il rame nell’architettura sostenibile Gronde Pluviali Coperture Rivestimenti Serramenti Maniglie Accessori … 15 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  16. 16. Storia Simboli alchemici 16 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  17. 17. Le proprietà del rame e delle leghe di rame
  18. 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. 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. 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. 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 1932 30 17 18 829 5
  22. 22. Macchine di scambio termico 22 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  23. 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. 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. 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. 26. Il rame e le sue leghe Applicazioni marine 26 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  27. 27. Durabiltà Vicenza, Basilica Palladiana (1460) dal 1829 copertura in rame. 27 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  28. 28. Lavorabiltà Plastica • Stampaggio • Imbutitura • Forgiatura • Tornitura a lastra • Martellatura 28 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  29. 29. Lavorabiltà • Pressocolata • Getti da colata 29 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  30. 30. Lavorabiltà Alle macchine utensili • fresatura • tornitura • foratura • alesatura • rettifica •… 30 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  31. 31. I colori del rame 31 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  32. 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. 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. 34. I colori del rame 34 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  35. 35. Il rame e le sue leghe 35 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  36. 36. Il rame e le sue leghe 36 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  37. 37. Il rame e le sue leghe 37 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  38. 38. Monetazione Giallo: Cu+Zn(20%)+Ni(5%) Bianco:Cu+Ni(25%) Cu+Al(5%)+Zn(5%)+Sn(1%) Resistenza alla corrosione e agli urti, lavorabilità, batteriostaticità, estetica, riciclabilità 38 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  39. 39. Trattamenti di finitura Superficie di rame al microscopio 39 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  40. 40. Trattamenti di finitura Trattamenti meccanici: • pulizia meccanica • spazzolatura • sabbiatura 40 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  41. 41. Trattamenti di finitura Trattamenti chimici: • decapaggio • lucidatura • colorazione • formazione della patina 41 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  42. 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. 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. 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. 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
  46. 46. Caratteristiche 46 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  47. 47. Durezza Vickers 47 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  48. 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
  49. 49. Ottoni OTTONI OTTONI BINARI OTTONI AL Pb OTTONI SPECIALI LAVORAZIONE MECCANICA LAVORAZIONE PRESSOCOLATA PLASTICA LEGHE ANTIDEZINCIFICANTI 49 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  50. 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. 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. 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. 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. 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. 55. Il rame e le sue leghe Componenti 55 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  56. 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
  57. 57. Influenza del truciolo 57 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  58. 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
  59. 59. Indice di lavorabilità Designazione CuZn36Pb3 CuZn39Pb3 CuZn39Pb2 CuZn37Pb2 CuZn35Pb2 CuZn35Pb1 Cu 61 58 59 61 63 64 Zn 36 39 39 37 35 35 CuZn40 CuZn10 60 90 40 10 CuSn5Pb1 CuSn4 94 96 Cu-DHP Pb 3 3 2 2 2 1 99,90 Sn Indice di lavorabilità 100 100 90 80 75 70 40 25 1 59 | Rame e leghe di rame, materiali per il design 5 4 80 20 20
  60. 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. 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
  62. 62. Bronzi BRONZI LEGHE PER SEMILAVORATI LEGHE PER GETTI APPLICAZIONI ELETTRICHE MECCANICHE APPLICAZIONI MECCANICHE ARTISTICHE 62 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  63. 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
  64. 64. Cupronickel CUPRONICKEL LAMINATI TUBI PER SCAMBIATORI APPLICAZIONI MARINE CENTRALI TERMOELETTRICHE 64 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  65. 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. 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
  67. 67. Brevi accenni in merito alla corrosione
  68. 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. 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. 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
  71. 71. Ottoni antidezincificazione ottone dezincificato (? #*#!!!????) 71 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  72. 72. Leghe anti-dezincificazione As (min-max%) CuZn20AlAs CuZn28Sn1As CuZn30As CuZn32Pb2AsFeSi CuZn36PbAs 0,02-0,06 0,02-0,06 0,02-0,06 0,03-0,08 0,02-0,15 72 | Rame e leghe di rame, materiali per il design P (max %) 0,01 0,01 0,01 -
  73. 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. 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. 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. 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. 77. La valutazione volontaria del rischio (VRA) Promossa da: European Copper Institute Bruxelles 77 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  78. 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. 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. 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. 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. 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
  83. 83. Life cycle assessment 83 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  84. 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. 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. 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. 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. 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
  89. 89. La prevenzione contro la contaminazioni delle superfici
  90. 90. Proliferazione batterica 90 | Rame e leghe di rame, materiali per il design
  91. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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
  101. 101. La prevenzione contro la contaminazioni delle superfici
  102. 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. 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. 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. 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. 106. Antimicrobial Copper ® Selly Oak Hospital - Birmingham bagni reparto bagni 106| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  107. 107. Proliferazione batterica 107| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  108. 108. 108| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  109. 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. 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. 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
  112. 112. Il marchio 112| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  113. 113. Il marchio 113| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  114. 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
  115. 115. Applicazioni Centri sportivi, piscine, palestre 115| Rame e leghe di rame, materiali per il design Impianti dell’aria condizionata
  116. 116. Applicazioni Scuole, centri ricreativi 116| Rame e leghe di rame, materiali per il design Hotel, ristoranti attività turistiche
  117. 117. Casse aeroporto Congonhas di S. Paolo (Brasile) 117| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  118. 118. Risparmio energetico nelle applicazioni elettromeccaniche
  119. 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. 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. 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. 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
  123. 123. Geotermia 123| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  124. 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
  125. 125. Energia solare Solare termico Fotovoltaico Master EFER – Roma 15 aprile 2010 125| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  126. 126. Energia solare Master EFER – Roma 15 aprile 2010 126| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  127. 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. 128. Il tetto energetico TECU Solar System di KME 128| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  129. 129. Il tetto energetico TECU Solar System di KME 129| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  130. 130. Il tetto energetico TECU Solar System di KME 130| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  131. 131. Il tetto energetico TECU Solar System di KME 131| Rame e leghe di rame, materiali per il design
  132. 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. 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. 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
  135. 135. Grazie per l’attenzione vincenzo.loconsolo@copperalliance.it Via dei Missaglia 97 - 20142 Milano. Tel.: 02 89 30 1330 – Fax: 02 89 30 1513

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