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Un bel giorno del 2022, in una strada alberata di Princeton, nel New Jersey, davanti a una normale casa su due piani è arrivata una trivella montata su un camion. Il motivo? Il proprietario della villetta aveva deciso di scavare un buco profondo 150 metri nel giardino davanti all’edificio. Sebbene quella trivella assomigliasse a un aggeggio per l’estrazione del petrolio, il suo obiettivo era la ricerca di una fonte di energia ben più pulita: l’acqua.
Forrest Meggers, professore presso la facoltà di Ingegneria e Architettura all’Università di Princeton, voleva infatti costruire un sistema di riscaldamento e raffreddamento geotermico per la sua abitazione, nell’ambito di una ristrutturazione complessiva che aveva l’intenzione di rendere quella villetta un edificio-modello improntato ai dettami del green living.
Il quarantatreenne Meggers, che all’università tiene un corso che si chiama “Progettazione di sistemi sostenibili”, non è il classico appassionato di fai-da-te. E, benché abbia un modo di parlare strascicato un po’ da surfista e viva in quella che comincia a sembrare una casetta di marzapane, si rivela un tipo con un grande senso pratico quando si tratta di provare a ridurre le emissioni di gas serra, anche se il resto della società intorno a lui continua ostinatamente ad aggrapparsi ai combustibili fossili. «In pratica stiamo guidando a 160 chilometri all’ora senza indossare le cinture di sicurezza», dice.
Sotto gli occhi curiosi dei suoi vicini, Meggers sta facendo della sua villetta una sorta di casa-laboratorio. I lavori, che sono iniziati tre anni fa e sono ancora in corso, hanno messo a dura prova la pazienza della sua famiglia, che è composta da sei persone. Ma quando la propria casa diventa anche un modello in cui si combatte sul campo, in tempo reale, il cambiamento climatico, i calcoli sui rapporti rischi-benefici possono continuare a moltiplicarsi e i tempi per la realizzazione del progetto possono sembrare infiniti.
Finora la ristrutturazione ha superato di 40.000 dollari il budget iniziale di 300.000. Per un anno, Meggers e sua moglie Georgette Stern, anche lei quarantatreenne, hanno dovuto spostare la loro camera da letto nel seminterrato, dove hanno montato anche una specie di cucina da campo in cui Georgette ha cucinato per l’intera famiglia usando un fornello elettrico e una pentola per la cottura lenta. «È stata dura», ricorda. «Forrest non scende a compromessi con i suoi ideali», dice Georgette, che a suo tempo aveva conseguito insieme al marito un dottorato in Ingegneria, ma ha poi lasciato il mondo accademico quando è nata la prima delle quattro figlie della coppia. «Lui cerca di spingerti oltre quello che pensavi fosse possibile», aggiunge. «Ma a volte devo tracciare una linea per porgli un limite».
In principio, quando era ancora uno studente di Ingegneria meccanica all’Università dell’Iowa, Meggers, spinto da un’indole ambientalista, aveva intenzione di dedicarsi alla progettazione di biciclette. Solo in seguito, iniziò a comprendere meglio come funzionasse il cambiamento climatico: «E allora ho capito che, “Oh, mio Dio!”, erano soprattutto gli edifici ad avere un impatto terribile», dice. Meggers spostò quindi gradualmente la sua attenzione, dirigendola verso l’architettura e l’ingegneria. Nel suo laboratorio di Princeton, che si chiama CHAOS (acronimo di Cooling and Heating for Architecturally Optimized Systems), Meggers e i suoi studenti stanno sviluppando tecniche di riscaldamento e raffreddamento che spesso il professore sperimenta a casa propria. Costruttore autodidatta, Meggers integra tecnologie all’avanguardia con metodi di conservazione più tradizionali.
La geotermia, una tecnica secolare di sfruttamento dell’energia che sta conoscendo una rinascita in tutto il Paese (anche nei campus universitari come quello della stessa Università di Princeton), per lui è stata solo un punto di partenza. Esistono vari modi per utilizzare l’energia geotermica: con il sistema adottato da Meggers si attinge acqua sotterranea profonda che mantiene una temperatura costante di circa 50 gradi. Poi, secondo il principio dei sistemi di riscaldamento radianti, una pompa di calore distribuisce l’acqua nell’abitazione attraverso una rete di tubi collocati sotto il pavimento. In estate, invece, la pompa può essere invertita per estrarre il calore dalla casa, mantenendola fresca.
Nell’ambito del suo progetto, Meggers si è impegnato anche a massimizzare lo spazio, aumentando le dimensioni degli ambienti a disposizione della famiglia senza ingrandire l’edificio. Per lui si tratta di un aspetto di capitale importanza, dal momento che è fermamente contrario al gigantismo di molte case americane che hanno, di conseguenza, un elevato fabbisogno energetico. Ma è stata soprattutto la praticità del progetto ad attrarre Georgette, la moglie di Meggers: «Abbiamo quattro figlie e la nostra casa era piccola», dice.
Ora ognuna delle figlie, che hanno un’età compresa tra i nove e i tredici anni, ha la propria stanza in quello che in origine era un angusto secondo piano con due camere da letto. La demolizione del piano superiore ha comportato la costruzione di un nuovo tetto e di nuovi pavimenti, sotto i quali Meggers ha installato i tubi per il sistema radiante che riscalda la casa. In questo modo è stato possibile rimuovere i condotti dell’aria, un’operazione che ha liberato spazio e ha permesso così di ricavare una camera da letto per ciascuna delle ragazze. I nuovi pavimenti sotto i quali corrono i tubi sono stati realizzati con legno di recupero proveniente da alberi di frassino che erano già stati “uccisi” da insetti invasivi.
Nell’ambito della ristrutturazione hanno trovato posto anche una porta (installata in una delle camere da letto) ricavata da una quercia rossa locale che era già stata abbattuta per altre ragioni, una struttura di isolamento termico realizzata con la lana prodotta dalle pecore della fattoria nell’Iowa di proprietà della famiglia d’origine del professore e un lavandino che riutilizza l’acqua usata per il lavaggio delle mani convogliandola nello sciacquone.
A Princeton ci sono anche altre case ecologiche, dice Abel Smith, un costruttore locale dedito all’edilizia sostenibile che ha dato una mano in questa ristrutturazione e contribuisce a organizzare, ogni anno, delle visite alle abitazioni che applicano principi analoghi. Eppure, spiega Smith, la casa di Meggers «si distingue» per la sua sostenibilità: «Ha fatto tutto quello che era possibile fare», dice.
Ma non è andato tutto liscio. Per quanto riguarda la ristrutturazione della cucina, Georgette ha dovuto porre un freno all’entusiasmo apparentemente illimitato del marito: «Mi ha fatto uscire pazza. Perché poi sono io quella che si occupa di fare da mangiare…», dice. E quando Meggers ha iniziato a insistere perché voleva montare delle costose scaglie di cedro sul tetto, la moglie ha negoziato un compromesso. Alla fine hanno scelto di usare il cedro per la copertura degli abbaini e per tutto il resto del tetto delle tegole bituminose, che non sono altrettanto ecologiche ma sono più economiche.
La famiglia ha anche messo in discussione il sistema di raffreddamento del professore, che dipende dall’acqua fredda sotto i pavimenti, monitorata da sensori che mantengono la temperatura del sottofondo al di sopra del cosiddetto “punto di rugiada”, quando si forma la condensa. Ma durante l’estate del New Jersey il punto di rugiada può collocarsi a una temperatura così alta che i pavimenti rischiano di riscaldarsi invece di raffreddarsi. «So che sta cercando di rendere la nostra casa più ecologica eccetera», dice Maelin (undici anni, una delle due figlie gemelle di Forrest e Georgette) in una mite giornata di ottobre: «Ma la nostra casa non è fresca come le altre». Per fare felici la moglie e le figlie Meggers ha costruito anche un sistema di serpentine e ventole che raffreddano l’aria nelle giornate più afose.
L’esterno della casa incorpora inoltre un ulteriore elemento di design che consente il riscaldamento e il raffreddamento naturale: la schermatura solare passiva. Sul lato sud della casa, Meggers ha costruito delle finestre con una cornice superiore aggettante. Il sole basso d’inverno colpisce sotto la cornice riscaldando l’interno della casa, mentre il sole alto d’estate colpisce sopra la cornice, mantenendo in ombra l’interno della casa. «È lo stesso metodo che applicavano già gli anasazi [un popolo nativo che viveva nella parte sudoccidentale degli Stati Uniti, ndr] quando costruivano le loro abitazioni all’interno delle cavità naturali che trovavano nei fianchi delle montagne», dice Meggers.
La lista degli interventi per la ristrutturazione prevede anche l’installazione di pannelli solari. Una volta che questa operazione sarà completata e si potrà quindi scollegare la casa dalla rete elettrica, ecco che due serbatoi da duemila litri, una versione non convenzionale dei termoaccumulatori per acqua di riscaldamento, ridurranno il fabbisogno di energia prodotta dalle batterie. Queste piccole vesciche “morbide”, collocate in un vespaio posto sotto l’edificio, consentono di distribuire il riscaldamento e il raffreddamento senza utilizzare una pompa di calore ad alto consumo di elettricità.
Gli altri progetti più esoterici che sono in corso di sviluppo nell’ambito del laboratorio CHAOS comprendono la messa a punto di sensori a zone e la sperimentazione di diversi essiccanti che potrebbero eliminare l’umidità dalla casa. Entrambe le iniziative dovrebbero contribuire a raffreddare le casa senza l’utilizzo dell’aria condizionata che, secondo Meggers, costituisce uno spreco di risorse. «Mi fermerò solo quando smetterò di avere nuove idee», dice. In ogni caso, anche se i lavori sono ancora in corso la sua casa è già vivibile, spiega, visto che le sue figlie hanno già le loro stanze e i bagni e la cucina sono funzionanti.
Quest’anno, un gruppo di studenti che frequentano i corsi di Ingegneria meccanica dell’Università di Princeton ha visitato la casa di Meggers. Helena Frudit, una studentessa dell’ultimo anno, è rimasta colpita da quante soluzioni sostenibili siano state adottate in un edificio che si trova in una strada così vicina al centro della città e «non in una casa persa nel nulla e disconnessa dalle reti tradizionali. Questo dimostra che per avere una casa più ecologica non è necessario vivere in mezzo a una foresta».
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