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Elettrosmosi o elettrosmosi attiva per umidità di risalita

Elettrosmosi cos'è? Prosciugare muri umidi in tempi brevi con la certezza del risultato, il principio fisico è ampiamente collaudato, non prevede il fai da te a causa dei numerosi requisiti da rispettare. Con l'avvento dei cavi in leghe di titanio è stato risolto il problema della corrosione.

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Elettrosmosi attiva (deumidificazione dei muri umidi in tempi brevi tramite un impianto)

L’elettrosmosi attiva o elettrosmosi si distingue da quella passiva poiché vi è certezza sul prosciugamento dei muri, si avvale di un principio elettrofisico noto dal 1879, quando Helmholtz scoprì che esiste un doppio legame, tra le particelle d’acqua e le pareti dei capillari nei materiali silicei.

Allora non vi erano i mezzi per poter osservare questo legame, ma egli lo poté intuire, nei suoi esperimenti sui colloidi nel terreno decifrando il fenomeno dell’adsorbimento delle molecole d’acqua, che consiste nella ritenzione temporanea, senza reazione chimica, di ioni e di molecole sulle superfici dei vasi capillari del solido, in questo caso le molecole d’acqua che sono trattenute nei vasi capillari.

Elettrosmosi il principio scientifico 

Prima di Helmoltz uno scienziato tedesco docente a Mosca, Ferdinand Friedrich Reuss nel 1807 riuscì a descrivere un fenomeno simile: l’elettroforesi.

Egli osservò la migrazione di particelle di argilla immerse in acqua, in presenza di un campo elettrico esterno, è una tecnica che si basa sul movimento di particelle elettricamente cariche (ioni), immerse in un fluido, mosse per effetto di un campo elettrico.

L’esperimento viene applicato mediante una coppia di elettrodi (catodo e anodo) al fluido stesso, collegati ad una cella elettrolitica (convertitore di energia elettrica in energia chimica, oppure centralina).

Il catodo assume carica negativa, mentre l’anodo assume carica positiva, per cui le particelle si muovono verso l’elettrodo avente carica opposta rispetto loro, se le particelle hanno carica positiva si spostano verso il catodo e se hanno carica negativa si spostano verso l’anodo.

Un analogo esperimento può essere realizzato posizionando un blocco di materiale poroso nel fondo di un recipiente a base quadrata, il blocco va posto a metà della base, facendo da divisore per il recipiente in due parti, in ognuna delle due parti viene versata dell’acqua, fin tanto da ricoprire il fondo del secchio, in questo modo l’acqua è divisa in due parti, ma il blocco essendo poroso si bagnerà anche all’interno.

elettrosmosi Daniele Stevoli
Fig. Parete di un fienile affetta da risalita capillare primaria in procinto di essere asciugata con elettrosmosi.

In queste due parti vengono immersi due elettrodi, uno caricato positivamente ed uno negativamente. Grazie a Reuss sappiamo che il flusso elettrico (flusso elettrosmotico) è in grado di innalzare il livello di liquido dalla parte del diaframma caricato negativamente e di deprimerlo dall’altra parte, caricata positivamente.

Il tutto, si arresta quando la differenza di livello creata, raggiunge un valore tale da dar luogo a un flusso di liquido uguale e contrario al flusso elettrosmotico.

Prima applicazione di elettrosmosi

Nel 1934, a San Gallo fu Paul Ernst, il primo ad applicare un tipo di elettrosmosi per il drenaggio di pareti umide. Il suo metodo è stato poi protetto nel 1940 da un brevetto svizzero, allora non vi era modo di adoperare il titanio, perciò i primi impianti vennero realizzati in rame (che corrodevano dopo alcuni anni) e in alcuni esperimenti anche oro.

Funziona questa elettrosmosi per umidità di risalita?

Certo che funziona, si può utilizzare in quasi tutti i materiali edili, ovvero quelli a base di silicio, come mattoni, rocce, quasi tutti i marmi, sassi, leganti a base di calce e cemento ecc. dove è presente un potenziale elettrostatico naturale negativo, questo potenziale assieme alla salinità e acidità dell’ambiente, scinde immediatamente l’acqua in OHˉ e H+, il silicio quindi si unisce all’OHˉ formando silanolo mentre l’idrogeno rimane libero.

La molecola dell’acqua si lega al silicio tramite il polo negativo di ossigeno e dalla parte dell’idrogeno tende a legarsi con un ulteriore strato di acqua ma in maniera più debole dovuto alla minor carica, questo processo si chiama appunto adsorbimento poiché l’acqua viene trattenuta e non assorbita, durante i primi del 900’ questa teoria fu modificata da altri studiosi, tuttavia Stern nel 47 dimostrò che Helmholtz aveva ragione e che il secondo strato di molecole adsorbite funziona come un condensatore (Doppio strato di Helmholtz).

Pertanto la differenza di potenziale causata dall’acqua sarà sempre negativa per gli OHˉ aderenti e H+ liberi.

elettrosmosi
Fig. Si descrive con chiarezza come le pareti del capillare si leghino con il polo positivo della molecola d’acqua orfana di un idrogeno.

La seconda fila di dipoli adsorbiti è legata in maniera più debole della prima, perché come detto la carica negativa diminuisce, quindi possiamo a tutti gli effetti spostare l’acqua se inseriamo un potenziale equivalente opposto, per farti capire meglio uso l’esempio di quando da piccoli giocavamo con le calamite: se mettiamo due calamite su un tavolo con il polo positivo dell’una verso l’altra, noteremo che ci sarà una forza di opposizione alla loro unione e che, se spingiamo con un dito una di esse spingeremo lontano quella tenuta libera.

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Figura tratta dal manuale: Risanamento igienico dei locali umidi. Sistema che prevede la raccolta o l’allontanamento dell’acqua dai terreni coesivi

Soluzione definitiva all’umidità di risalita?

Detto ciò, se inseriamo un cavo o un elettrodo caricato positivamente all’interno di un muro inumidito dalla risalita e un cavo o elettrodo negativo a quota terreno, creeremo un’opposizione elettrostatica all’acqua, in modo da allontanarla verso il negativo (verso il basso), il potenziale deve essere mantenuto con alimentazione continua, a bassissima tensione da una centralina permanentemente collegata a un impianto elettrico.

Se dovesse mancare l’alimentazione, l’impianto ovviamente cesserebbe di funzionare dopo qualche giorno (nel caso delle centraline più avanzate, che possiedono un sistema di autocircuitazione).

elettrosmosi umidità di risalita
Particolare di impianto elettrosmotico che evidenzia lapossibilità di mantenere vicini anodo e catodo

 

Altra caratteristica che la centralina deve avere, è l’inversione temporizzata del campo elettrico, per evitare la polarizzazione del muro e quindi la caduta della differenza di potenziale elettrico.

Alcune aziende, utilizzano il sistema dell’isola attorno alla struttura da deumidificare, stendendo il cavo positivo a quota terreno ed i potenziali negativi sotto le fondamenta, altre invece collocano i due potenziali anodo + e catodo – direttamente sulle murature a quote variabili a seconda dei casi.

Come già detto, il processo funziona solo nei materiali a base di silicio, pertanto sarà inutile tentare se avremo a che fare con un basamento di origine puramente calcarea come il Marmo di Carrara, perché non funzionerà.

È gradita per motivi estetici, la muratura dei cavi all’interno dei muri, tuttavia sono presenti sul mercato dei sistemi che vanno fissati esternamente ai muri, tramite delle piccole puntazze in materiale inossidabile che rimangono a vista.

Il materiale più utilizzato negli impianti è il titanio

Che dagli anni 90’ ha eliminato il problema della corrosione, guaio che avveniva con il rame, si presume che il titanio possa arrivare al secolo di vita essendo un metallo nobile e si adopera esclusivamente in lega con altri metalli poiché da solo non possiede sufficiente conduttività.

Nel caso degli impianti inseriti nei muri, si fissa l’anodo alla profondità di 2 cm, che una volta accomodato “deve” essere murato con una speciale malta conduttiva, per aiutare la trasmissione del potenziale al muro, inoltre la malta non  può contenere cemento o calce e deve evitare reazioni dell’elettrodo con l’ossigeno, scongiurando la formazione di HCl.

Il negativo può essere realizzato anche in rame poiché non avviene reazione, tuttavia essendo murato le aziende più scrupolose preferiscono utilizzare il titanio anche per il catodo.

elettrosmosi umidità di risalita
Elettrosmosi attiva, l’impianto nella foto è stato realizzato con elettrodo positivo a quota 30 cm dal piano di calpestio esterno

Non bisogna superare il potenziale di 1,23 volt sul muro, nel pavimento e negli impianti, o si passa da elettrosmosi a elettrolisi, il fenomeno dello scioglimento dell’acqua in ossigeno e idrogeno gassosi, altro crisma da rispettare è il controllo delle correnti galvaniche, che non si generano se gli impianti sono messi a terra come previsto dalla legge.

Se tutti i parametri saranno rispettati all’accensione della centralina avremo un amperaggio piuttosto alto, per poi arrivare quasi a zero ad avvenuta asciugatura, generalmente si parte da 30-40 milliampere per arrivare a 0, negli impianti piccoli.

Durante l’asciugatura si intervenire rimuovendo gli intonaci, tuttavia nel caso di muri molto ammalorati è bene utilizzare il vecchio intonaco per accumulare i sali al suo interno e poi rimuoverlo a muro secco.

elettrosmosi cos'è?
sezione di impianto elettrosmotico utilizzato in questo caso per asciugare il muro rapidamente dopo un alluvione

Appena il muro sarà asciutto, potremo eseguire il rifacimento degli intonaci, un primo strato prevede l’uso di antisale per sale secco, per neutralizzare i sali rimasti, oppure si possono estrarre i sali con un impacco di cellulosa modificata se il muro rimane a vista.

È possibile che al termine dell’asciugatura rimangano piccole zone umide, dovute alla forte igroscopia di alcuni sali, tuttavia l’antisale o l’impacco di cellulosa risolvono il problema asciugando l’acqua igroscopica estraendo i sali.

I vantaggi dell’ elettrosmosi

  • Si prosciuga qualsiasi materiale composto da silicio (mattoni, rocce, marmi, leganti) in tempi compresi tra qualche giorno a poche settimane.
  • Se realizzato in titanio non si ossiderà e potrebbe arrivare al secolo di vita.
  • Si ha la garanzia di asciugatura immediata.
  • Funziona in tutte le tipologie di muro: a sacco, di roccia, intercapedini, marmi ecc.
  • Funziona contro terra nei locali interrati, cosa impossibile con centraline elettrofisiche o barriere chimiche.
  • Non richiede manutenzioni oltre a quelle nella centralina e si parla di 200 euro dopo 10 anni.
  • Non richiede il rifacimento totale degli intonaci.
  • Evita l’assorbimento in verticale di acque piovane.
  • Può asciugare in pochi giorni i danni da alluvione.
  • Possiamo decidere fino a che profondità asciugare l’immobile.
  • Non richiede l’applicazione di costosi intonaci.
  • In caso di manomissione o spegnimento dell’impianto le versioni autocircuitate rallentano l’assorbimento, cosa che non avviene con le centraline elettrofisiche ad emissione di impulsi elettromagnetiche.
  • Si possono rimuovere macchie di acqua igroscopica facendo uscire i Sali.
  • Migliora l’efficienza energetica diminuendo le dispersioni di calore.
  • Oltre a respingere l’acqua della risalita è utile per respingere l’acqua condensata

I punti deboli dell’elettrosmosi

  • L’impianto deve rimanere sempre collegato all’impianto elettrico dell’abitazione, ed ha un consumo di circa 10 euro all’anno per un impianto di 100 metri lineari.
  • Richiede manodopera specializzata affiancata da tecnici competenti, più di una volta ingegneri non preparati hanno affermato di averla realizzata e che non aveva funzionato, quando invece non erano stati rispettati i giusti crismi.
  • Se l’impianto non verrà realizzato in titanio o metalli nobili sarà soggetto a degrado in 5-6 anni, altro metallo valido é l’iridio.
  • In caso di manomissione l’impianto va riparato entro un mese.
  • Se l’impianto non effettua l’inversione di polarità temporizzata si rischierà la polarizzazione del muro, ed i sali potranno intasare il perimetro attorno all’elettrodo negativo.

La mia esperienza con l’elettrosmosi

È un sistema risolutivo, di solito vengo contattato da persone che hanno già realizzato interventi costosi, con barriere e intonaci risananti, ma dopo pochi anni o mesi vedono cadere di nuovo il proprio intonaco, costa qualcosa di più ma è la tecnologia più economica sulla lunga durata, inoltre è ancora l’unico sistema che nel 2017 può asciugare un muro contro terra in un mese, prosciugando i muri si conservano i mobili, le vernici, parquet, resine ecc.

Opinioni sui vari metodi utilizzati:

1 – elettrosmosi con elettrodo negativo in rame

Alcuni realizzano l’elettrodo negativo in rame, fornendo così un impianto ad una cifra più economica, ma va detto che la vita dell’impianto sarà inferiore, se il cavo andrà murato o interrato sarà soggetto a corrosione.

elettrosmosi umidità di risalita
impianto elettrosmotico montato a regola d’arte utilizzando fori già esistenti.

2 – elettrosmosi con impianto totalmente in titanio ed altri metalli nobili

Metodo più diffuso e da me preferito è quello dell’impianto totalmente in titanio ed altri metalli nobili, i cavi vengono inseriti nelle murature o alla base di muri, come già detto il prosciugamento sarà veloce e l’impianto non sarà a vista, specifico, che alcune aziende posizionano il positivo anche a due metri di altezza, cosa accelera i tempi di asciugatura nell’immediato, ma in caso di apporti d’acqua futuri alla base del muro  non si avrà un espulsione di acqua immediata come negli impianti con cavo positivo vicino a terra.

elettrosmosi umidità
impianto elettrosmotico totalmente in titanio ed ossido di argento

3 – elettrosmosi con sistema dell’isola ad anello e puntazze

Altro sistema utilizzato è quello dell’isola ad anello e puntazze per prosciugare il terreno, di cui esiste il brevetto, il sistema prevede l’accerchiamento del fabbricato con un cavo continuo (anello elettrosmotico), posto nel terreno attorno alle fondazioni, il metodo consente di asciugare il terreno, che una volta secco non apporterà più acqua nei muri, azzerando la risalita. Il metodo richiede una grande maestria e conoscenza dell’assetto idrogeologico sottostante, per non incorrere in problemi maggiori asciugando troppo il terreno.

Questo tipo di elettrosmosi è il più rischioso

per la salubrità delle tubazioni metalliche e per il ferro nel calcestruzzo, poiché richiede un potenziale elevato per funzionare,  viene praticato da pochi e genera parecchi danni, ho ricevuto diverse email con testimonianze negative da parte di clienti che lo hanno installato, sia per il risultato che per la manutenzione.

elettrosmosi deumidficazione umidità di risalita
Figura tratta dal manuale di Edgardo Pino Guerra: Risanamento delle murature umide e degradate

4 – elettrosmosi con elettrodo positivo basso

Metodo con elettrodo positivo basso, inserito nella stessa nicchia in cui è inserito il negativo, oppure a terra nel caso di un impianto di elettrosmosi attiva con effetto sul terreno, generalmente utilizzata per non interferire negativamente sugli impianti, quindi preservarli dalle correnti galvaniche, che portano alla corrosione.

elettrosmosi
impianto elettrosmotico da me realizzato a Sant’agostino, Ferrara nella parte opposta del muro è presente una cucina, pertanto il cavo positivo è posto in basso, per limitare le zone di inversione del potenziale

5 – Sistema con elettrodo positivo esterno al muro

Infine il sistema con elettrodo positivo esterno al muro (diffuso nel Regno Unito), realizzato con un cavo a piattina spesso in iridio o platino in lega con il titanio, che reagisce sul muro mediante delle puntazze. Sistema efficiente ma poco gradevole esteticamente. Ideale nei seminterrati o all’interno delle contropareti.

elettrosmosi umidità di risalita
impianto elettrosmosi iridico

Prezzo per impianto elettrosmosi:

Il prezzo si stabilisce moltiplicando i metri lineari dei muri da risanare per il costo di 110-130 € al metro, prezzo valido per gli impianti in titanio.

Ad esempio: un impianto che andrà montato nel perimetro in un abitazione di 5 metri x 5 metri sarà lungo 20 metri, perciò costerà 20 x 130 = 2.600,00 € + 600,00 € per la centralina

Totale 3.200,00 €

Video dimostrazione elettrosmosi

Fonti:

Esperienze personali

Risanamento igienico dei locali umidi

E.P.Guerra, Risanamento delle murature umide e degradate, http://www.edpgconsult.com/

Saltdamp_techguide

ftp://ftp.springer.de/pub/tex/latex/cyclop/sample/example.pdf

Soft Clay Engineering

https://business.facebook.com/pg/deumidificazioni/photos/?tab=album&album_id=1127706340620335

 

Contatti:

telefono cellulare 339 3019199

email info@dsdeumidificazioni.it

Preventivo

10 Commenti
  1. Paolo corsi dice

    Interessante, quanto tempo serve per risanare un muro con umidità ad altezza un metro?

  2. Daniele Stevoli dice

    Diciamo che il muro può essere prosciugato in circa 30-45 giorni, i tempi di asciugatura dipendono dal potenziale che si applica, più il potenziale è alto prima si asciuga il muro, ma se si vuole risanare il muro senza causare troppe efflorescenze negli intonaci è bene non elevare troppo il potenziale, dopo tutto, dobbiamo anche evitare che si creino correnti galvaniche

  3. Renzo Nagliati dice

    Vorrei un preventivo per un impianto elettrosmotico in una parte della mia casa, la superficie è di circa 85 metri quadri, in collina vicino a Sesto Fiorentino, sarei interessato anche al rifacimento degli intonaci.

    1. Daniele Stevoli dice

      Buongiorno, la contatterò via mail nella giornata di domani, prima vorrei verificare se è davvero necessario un impianto o un altro sistema

      1. Gabriele dice

        Buongiorno Daniele, nel caso avessi un muro totalmente confrontera (interrato) composto da mattone laterizio + pannello isolante+ mattone laterizio, la presenza del pannello isolante creerebbe problemi? Purtroppo era la tecnica costruttiva degli anni 75-80. Grazie

  4. Guido Cantelli dice

    Grazie a Daniele che 4 anni fa mi ha risolto il problema dell’umanità di risalita in casa, ho percepito poche settimane dopo la piacevole sensazione di un’aria più secca in casa, anche gli intonaci sono perfettamente integri.
    Lo consiglio vivamente

  5. Flavio nicolai dice

    Puo contattarmi sono interessato per un preventivo di spesa e una visita accurata per una giusta decisione grazie 335/5407497

  6. Corrado dice

    Salve, io ho la classica umidità da risalita nella cantina della casa. Volevo sapere se l’intervento di elettrosmosi attiva va fatto esclusivamente sui muri esterni. Lo dico perché esternamente ho sui muri un cappotto termico di 10cm.
    Grazie

  7. Corrado dice

    Salve, io ho la classica umidità da risalita nella cantina della casa. Volevo sapere se l’impianto di elettrosmosi attiva va fatto esclusivamente sui muri esterni in quanto la mia casa presenta esternamente un cappotto termico di 10 cm.
    Grazie

  8. Claudio F. dice

    Complimenti ottimo articolo, io ho fatto installare un impianto elettrosmotico tre anni fa da Daniele Stevoli, sono molto soddisfatto del lavoro eseguito, prima avevo installato una centralina bomodry che non aveva risolto per niente il problema, Daniele mi ha acquistato la centralina dicendo che quel tipo di centralina poteva essere installata in altre situazioni, cosa che il venditore di dopodry non mi aveva detto, pur di intascarsi 4.000 €.
    Ad ogni modo sono molto contento di essermi rivolto a Daniele e al sistema dell’elettrosmosi.

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