Ogni giorno, oltre sette miliardi di viaggi in ascensore vengono condotti in edifici alti in tutto il mondo. Considerando che metà della popolazione mondiale vive in città - un numero che dovrebbe saltare al 70% entro il 2050 - un trasporto verticale efficiente è diventato una sfida urgente. Per tenere il passo con un afflusso di abitanti urbani e l'innalzamento del livello del mare, gli sviluppatori non dovranno solo costruire più in alto, ma dovranno anche escogitare un trasporto verticale più verde: ovvero modi sicuri e sostenibili per spostare i residenti da terra verso il cielo .
Gli ascensori più recenti incorporano già elementi verdi come luci a LED, vernici idrosolubili e materiali da costruzione riciclati, ma molte aziende hanno iniziato a esplorare una vasta e alquanto stravagante gamma di alternative ai tradizionali sistemi a fune e puleggia di cento anni fa. Dal viaggio diagonale (l'hotel Luxor di Las Vegas ha un ascensore che corre lungo il suo edificio a forma di piramide con un'inclinazione di 39 gradi) alla spedizione di destinazione (raggruppando i passeggeri diretti per le stesse destinazioni negli stessi ascensori) a qualcosa chiamato motori magnetici (usando un campo magnetico per spingere una cabina dell'ascensore tra i piani), il mondo del trasporto verticale è fatto di grandi speranze e quote più alte.
Generalmente non pensiamo molto agli ascensori, tranne durante i brevi momenti in cui siamo dentro di loro. Possono farci sentire claustrofobici, imbarazzanti o impazienti, ma questi mezzi di trasporto verticali sono in effetti una meraviglia dell'ingegneria: non solo gli ascensori trasportano passeggeri e merci su e giù per centinaia di storie - verso camere d'albergo e appartamenti, hall e scantinati - ma anche trasportare tonnellate di cavo d'acciaio ogni viaggio che fanno. Gli alberi in cui operano sono essenziali per l'integrità strutturale di un edificio e il loro design può significare la differenza critica tra l'uso sostenibile dello spazio e il ritorno sugli investimenti.
Sfortunatamente, molti ascensori negli Stati Uniti fanno affidamento sull'invecchiamento della tecnologia, sulle cabine ingombranti e sui lubrificanti dannosi, a costi ambientali e finanziari significativi. Considera che un ascensore all'interno di un tipico grattacielo potrebbe pesare 80.000 libbre; sollevare tutta quella massa richiede un'enorme quantità di energia. Più alto è l'edificio, più alberi dell'ascensore sono necessari, ognuno con il proprio motore; gli edifici molto alti richiedono spesso una seconda lobby a metà strada tra il piano terra e il tetto. In effetti, gli ascensori in genere rappresentano tra il 2 e il 10 percento del consumo di energia di un edificio. Ciò include materiali (vernici per interni, moquette, pannelli di controllo, illuminazione, sistemi di ventilazione) e la tecnologia meccanica utilizzata per azionare la cabina stessa.
Ognuno di questi elementi contribuisce al punteggio complessivo di un edificio per l'accreditamento Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) da parte del Green Building Council degli Stati Uniti. Fondamentalmente, LEED è un simbolo riconosciuto a livello globale del raggiungimento della sostenibilità, sebbene molti produttori di ascensori assumano terze parti per condurre studi sul ciclo di vita e sulla tossicologia dei loro materiali. Gli edifici di tutto il mondo desiderano ottenere quel sigillo di approvazione.
Mentre LEED ha emesso gli standard più recenti per ascensori nel 2016, le iniziative di trasporto verticale verde sono iniziate già negli anni '90. La tecnologia senza locale macchina (MRL), ad esempio, ha eliminato la stanza che ospita olio idraulico e pompe, uno dei maggiori progressi nella progettazione di ascensori da quando sono diventati elettrici un secolo prima. L'ascensore senza locale consuma meno spazio verticale e orizzontale; senza una sala macchine, il tetto piano di un edificio può ospitare più facilmente aree verdi estese con piantagioni e pannelli solari.
In questi giorni, i produttori sono principalmente interessati ai sistemi di azionamento rigenerativi: ascensori che recuperano parte dell'energia che consumano. Per l'industria dei trasporti verticale, ciò significa promuovere un'economia in cui la sostenibilità è redditizia. Nel 2017, Thyssenkrupp Elevator è diventata la prima azienda a installare un ascensore esistente per ottenere energia netta zero. Il progetto, che si è svolto nel quartiere storico di Boston, ha testato le auto generatrici di energia che reindirizzano l'energia alla rete elettrica. Gli ingegneri volevano trovare il modo di risparmiare energia quando l'ascensore era in funzione e, più criticamente, quando l'ascensore non era in funzione.
"In realtà stiamo producendo più energia di quella che stiamo consumando", afferma Brad Nemeth, vicepresidente della sostenibilità di Thyssenkrupp Elevator Americas. Pioniera della tecnologia verticale, la compagnia trovò il modo di spegnere le luci dell'ascensore, il ventilatore e persino di diseccitare la sua guida: crearono un ascensore per dormire, per così dire (ma uno che si sveglia su comando).
Paradossalmente, gli ascensori richiedono energia anche quando non sono in uso: quando i taxi rimangono inattivi dopo la corsa mattutina, ad esempio, i sistemi di ascensori devono essere lasciati eccitati in modo da essere pronti per la prossima chiamata del passeggero. Nel tentativo di ridurre l'energia sprecata e migliorare l'efficienza, Otis Elevator ha ideato un sistema chiamato CompassPlus Destination Dispatching, che rimuove gli ascensori dal servizio quando il traffico è debole. Un altro dispositivo, il loro elevatore a batteria brevettato Gen2 Switch, funziona con energia solare ed eolica e consuma meno energia di un asciugacapelli. "La tecnologia Otis viene ora utilizzata quotidianamente in oltre 250 città in oltre 50 paesi", afferma Tom Vining, presidente di Otis Americas. "Ad oggi, abbiamo venduto oltre mezzo milione di ascensori Gen2".
Ascensori PORT Hearst Tower (Schindler) In effetti, Otis è il più grande produttore mondiale di sistemi di trasporto verticale, con ascensori in alcune delle strutture più iconiche del mondo, tra cui la Torre Eiffel, l'Empire State Building, l'originale World Trade Center e il Burj Khalifa (che, a 828 metri, è considerato l'edificio più alto del mondo). I loro ascensori risalgono alla metà del diciannovesimo secolo, anche se l'uso delle attrezzature di sollevamento può essere rintracciato ancora più nell'antichità romana. Gru, verricelli e cabestani (antichi dispositivi di sollevamento dell'acqua basati su una sorta di oscillazione, design a sega) potrebbero aver ispirato l'uso di contrappesi nei primi elevatori e paranchi.
I moderni ingegneri degli ascensori, tuttavia, si trovano ad affrontare un problema unicamente moderno: la lotta per eliminare il deflusso tossico che si verifica quando una cabina dell'ascensore viene sommersa dall'alluvione delle maree. Montare i cambiamenti climatici significa picchi di tempesta più gravi, che possono inondare i pozzi degli ascensori. Quando l'acqua si scarica, raccoglie i lubrificanti, che possono viaggiare direttamente nel nostro approvvigionamento idrico, minacciando la vita acquatica. In risposta, Thyssenkrup ha sviluppato un sostituto del petrolio, un fluido biodegradabile a base di colza.
La Schindler Elevator Corporation, da parte sua, ha lavorato per ridurre il consumo di carburante della sua flotta di veicoli di servizio attraverso l'approvvigionamento di materiale locale e la distribuzione del mozzo, che riduce le emissioni complessive di trasporto. "L'ottanta percento dei componenti delle nostre apparecchiature è riciclabile", afferma Mike Ramandanes, vicepresidente senior delle nuove installazioni di Schindler Elevator. La società ha collaborato con alcuni dei più famosi edifici verdi negli Stati Uniti, tra cui Hearst Tower, il primo edificio a New York City a ricevere la certificazione LEED Gold (da allora è stato assegnato lo status di platino).
I prezzi di installazione per gli edifici più alti possono variare da $ 500.000 per ascensori per auto singole a oltre $ 1 milione per autobus a due piani (che si fermano su piani alternati, riducendo il numero di fermate per corsa), secondo un rapporto globale del 2017 di Orbis Research. Le società di servizi pubblici offrono incentivi fiscali limitati per gli ascensori verdi "modernizzati" e alcuni installatori offrono misurazioni in loco per mostrare alle imprese e agli inquilini che il risparmio energetico è reale. Ma la strategia di capitale e la spinta alla vendita di prodotti è principalmente opera dei produttori di ascensori stessi.
Mentre l'aggiornamento di un ascensore è costoso, i dividendi valgono la pena. E quando gli sviluppatori adottano una tecnologia verticale sostenibile, stimolano l'innovazione. Un'innovazione come la "TWIN" di Thyssenkrupp, un ascensore a due piani con cabine indipendenti che viaggiano sulle stesse rotaie di guida, consente un movimento senza soluzione di continuità tra la zona superiore e inferiore degli edifici di oltre 30 piani, potenzialmente liberando un intero piano per affari o residenza. Meccanismi di ascensore più piccoli, come quelli ideati da Otis, sostituiscono le corde convenzionali con cinghie piatte, che riducono il peso e riducono la resistenza dell'aria e l'attrito termico. Queste soluzioni attraggono i consumatori, ma possono anche offrire ai proprietari di edifici riduzioni significative delle spese energetiche e un'estetica più elegante all'interno.
Molte aziende stanno testando anche la tecnologia più recente fuori sede. Il produttore di ascensori con sede a Helsinki, Kone Oyj, ad esempio, ha perforato 350 metri in una miniera di calcare per creare un laboratorio tecnologico in cui conduce esperimenti con materiale di sollevamento brevettato, robotica, risonanza vibrazionale e cadute libere. E in Germania, Thyssenkrupp sta testando il suo nuovo "MULTI", che si basa su campi magnetici anziché su cavi e può correre all'interno o all'esterno di un edificio, verticalmente o orizzontalmente, offrendo agli architetti una nuova gamma di possibilità.
Ma l'epicentro della frenesia dei grattacieli potrebbe essere l'Asia e il Medio Oriente. Lo storico programma di urbanizzazione della Cina ha aumentato notevolmente il numero di progetti di trasporto verticale lì. A Dubai, sede di 18 delle torri più alte del mondo, ascensori panoramici, sistemi di rottura ergonomici e tecnologia di eliminazione del rumore sono i segni distintivi di una nuova frontiera della tecnologia verticale. La Jeddah Tower dell'Arabia Saudita sarà il primo edificio a raggiungere 1.000 metri, ovvero nove volte l'altezza del primo razzo al chiaro di luna della NASA, quando sarà terminata nel 2020.
Verrà il giorno in cui un passeggero potrà salire alla 300esima storia di una torre coperta di nuvole, il suo viaggio verso l'alto guidato da cabine senza funi e dall'energia solare. Gli ascensori saranno quindi liberi di spostarsi in qualsiasi modo, in stile Willy Wonka, e gli architetti non saranno più limitati dalla direzione verticale del viaggio verso l'alto o dai vincoli del terreno sottostante. Su un pianeta in cui le risorse della terra sono limitate, l'elevazione sostenibile è fondamentale.
"Con l'immensa urbanizzazione a portata di mano", afferma Ramandanes, "è nostro compito assicurarci di avere la capacità di andare letteralmente più in alto che mai".
