Con l’apertura del ThESI Lab, il Polo Territoriale di Piacenza del Politecnico di Milano apre un nuovo spazio dedicato a una delle sfide più concrete della transizione energetica: imparare a “conservare” l’energia termica, usarla meglio e renderla disponibile quando serve. Il nome completo, Thermal Energy Storage Innovation Laboratory, racconta la missione del laboratorio: studiare tecnologie, materiali e prototipi per l’accumulo di energia termica, con attenzione al calore che ancora troppo spesso viene disperso.

Il laboratorio nasce al Campus di Piacenza grazie al lavoro congiunto del professor Luigi Pietro Maria Colombo, Prorettore del Polo e responsabile scientifico del laboratorio, e di Domenico Mazzeo, ricercatore del Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano. «Abbiamo lavorato all’allestimento di un laboratorio che non vuole essere solo una stazione sperimentale, ma un ponte tra ricerca, didattica e territorio», spiega Mazzeo. «L’energia termica è ovunque intorno a noi: nelle case, nelle industrie, negli edifici pubblici, nelle fonti rinnovabili e nella conservazione di alimenti e farmaci. La vera sfida è non sprecarla, ma immagazzinarla e restituirla nel momento giusto». Il laboratorio è già entrato nel vivo delle attività. Al suo interno lavorano studenti impegnati in tesi sperimentali, sono stati accolti dottorandi in visita per periodi di ricerca di alcuni mesi e sono in preparazione nuovi progetti per attrarre finanziamenti competitivi. Non solo una nuova attrezzatura, dunque, ma un luogo in cui formare giovani competenze e portare sul territorio opportunità di ricerca applicata.

Uno dei temi centrali del ThESI Lab riguarda i materiali a cambiamento di fase, o PCM. Sono materiali capaci di assorbire e rilasciare grandi quantità di calore quando passano, ad esempio, dallo stato solido a quello liquido e viceversa. Il principio è semplice da raccontare: mentre cambiano stato di aggregazione, questi materiali mantengono la temperatura quasi costante, comportandosi come una sorta di “spugna termica”. Assorbono calore quando ce n’è troppo e lo restituiscono quando se ha necessità.

Le possibili applicazioni riguardano da vicino la vita quotidiana. Negli edifici, i PCM possono essere integrati in pareti, intonaci, pannelli o coperture per migliorare il comfort interno e ridurre i picchi di richiesta di riscaldamento e raffrescamento. Nei sistemi fotovoltaici possono contribuire a limitare il surriscaldamento dei moduli. Nelle batterie, nell’elettronica e nei data center possono aiutare a proteggere componenti sensibili. Nella catena del freddo, dalla logistica alimentare a quella farmaceutica, possono mantenere più stabile la temperatura durante il trasporto e la conservazione. Sono applicazioni che possono parlare anche al territorio piacentino: dalla qualità energetica degli edifici alla logistica a temperatura controllata, dalla conservazione dei prodotti alimentari e farmaceutici fino all’efficienza dei processi industriali.

Il cuore sperimentale del laboratorio è la ThEST Chamber, una camera di prova che permette di ricreare in laboratorio ciò che accade in molte situazioni reali: una parete esposta a diverse temperature, un materiale inserito in un sistema di accumulo, un componente che deve mantenere stabile la temperatura. Il campione viene collocato tra due ambienti controllati, mentre sensori e strumenti di misura registrano come l’energia termica si accumula e si scambia. Così i ricercatori possono capire se un materiale funziona davvero non solo “sulla carta”, ma nelle condizioni in cui potrebbe essere usato.

«Questa strumentazione ci consente di fare un passaggio importante: portare i materiali fuori dalla sola scheda tecnica e verificarne il comportamento in condizioni più vicine all’uso reale», sottolinea Mazzeo. «Per un materiale innovativo non basta sapere quanto calore può accumulare in teoria. Dobbiamo capire come si comporta quando viene inserito in una parete, in un contenitore per il trasporto refrigerato, in un sistema fotovoltaico o in un dispositivo sottoposto a cicli di riscaldamento e raffreddamento».

Il ThESI Lab ha anche una forte vocazione formativa, già visibile nelle attività avviate al Campus. Studenti in tesi, dottorandi e giovani ricercatori possono lavorare su prove sperimentali, modelli e prototipi, entrando in contatto con tecnologie sempre più richieste nei settori dell’efficienza energetica, della sostenibilità e dell’adattamento climatico. La presenza di dottorandi in visita conferma la capacità del laboratorio di attrarre competenze anche oltre i confini locali. Il laboratorio potrà inoltre dialogare con imprese, enti pubblici e realtà del territorio interessate a ridurre consumi, emissioni e sprechi termici, trasformando una competenza scientifica in un’opportunità concreta per Piacenza. «La transizione energetica non passa solo dalla produzione di energia rinnovabile», conclude Mazzeo. «Passa anche dalla capacità di usare meglio l’energia che abbiamo già, compreso il calore che oggi troppo spesso disperdiamo. A Piacenza vogliamo costruire un luogo in cui questa sfida diventi ricerca applicata, formazione per i giovani e collaborazione concreta con il territorio».

«L’apertura del ThESI Lab rappresenta una tappa importante per il Polo Territoriale di Piacenza, resa possibile grazie al fondamentale sostegno della Fondazione Piacenza e Vigevano, a cui va il nostro più sentito ringraziamento. Questo laboratorio non è un traguardo isolato, ma segna l’avvio di un percorso più ampio che vedrà l’apertura di una serie di nuovi spazi dedicati alla ricerca applicata. Parliamo di attività scientifiche e industriali di alto livello, che si integreranno perfettamente nei campus Caserma Neve e Arata. Questa scommessa di rifunzionalizzazione ci vedrà occupare spazi storici tutelati con laboratori ad alta tecnologia, dimostrando come la rigenerazione architettonica possa camminare di pari passo con l’innovazione universitaria. Questo sviluppo attirerà nel Polo nuovi giovani ricercatori, offrendo loro l’opportunità di sviluppare qui progetti di respiro internazionale. Inoltre, la scelta strategica di collocare i laboratori a ridosso delle aule permetterà una osmosi costante con la didattica. I nostri studenti potranno accedere facilmente a questi spazi, completando la propria formazione teorica e toccando con mano la sperimentazione sul campo, per diventare i protagonisti della transizione ecologica».