Il parafulmine, storia di una grande invenzione ancora in uso
Il parafulmine ha una lunga storia. Fu inventato dal fisico americano Benjamin Franklin che condusse importanti studi sui fenomeni elettrici. Celebre, quanto pericoloso, è il suo esperimento con l'aquilone: lo fece volare durante un violento temporale e la punta metallica, caricandosi di energia, dimostrò la natura elettrica del fulmine. In seguito a ciò, Franklin condusse altri importanti studi che lo portarono alla realizzazione del parafulmine. Stabilito che la corrente elettrica attraversa la materia, lo studioso pensò a una soluzione per poterla incanalare e dissipare e la trovò nell'uso di un'asta metallica installata verticalmente sull'edificio da proteggere. Agendo come un captatore, la punta - di solito in rame, ottone o altri metalli nobili ad elevata conduttività - doveva essere collegata a terra per mezzo di conduttori che permettessero la dispersione dell'energia. Così fu collegata da una fune metallica ad un altro corpo metallico inserito nel sottosuolo detto dispersore.
Come funziona il parafulmine e quando è necessario installarlo
Dunque, il parafulmine è costituito da tre elementi principali: una punta o più punte che costituiscono gli elementi captatori; un conduttore che possa trasportare l'energia incanalata a terra e dei conduttori interrati che possano disperderla nel sottosuolo. Il parafulmine fa in modo che la scarica elettrica colpisca un punto prefissato in fase di progetto e che la corrente segua un preciso e sicuro percorso: sistema asta-cavo-conduttore-dispersore-terra. In mancanza di un tale dispositivo, la scarica elettrica potrebbe colpire parti infiammabili dell'edificio provocando gravi danni. Il parafulmine sfrutta il principio fisico del potere disperdente delle punte, secondo cui minore è il raggio dell'oggetto conduttore, maggiore è il campo elettrico nelle vicinanze. Nella punta conduttrice si forma un campo elettrico che ionizza l'aria trasformandola in una via preferenziale di passaggio della corrente rispetto all'aria circostante. Dato che i fulmini cadono solitamente in aree circoscritte e in modo consuetudinario sempre nelle stesse, sarà bene installarlo nelle zone individuate come a rischio. Gli edifici più vulnerabili sono quelli di grandi dimensioni come scuole o ospedali.
Quanti sono i tipi di parafulmine esistenti e come funzionano
Non esiste un solo tipo di parafulmine. Quello descritto finora è il comune parafulmine a stilo, utile per strutture di media grandezza. In caso di edifici più ampi è consigliabile installare la cosiddetta gabbia di Faraday, composta da più aste parallele e interconnesse da una rete di conduttori. Altro modello è dato dalle funi di guardia poste sopra ai tralicci dell'alta tensione. Si tratta di funi che corrono in maniera parallela rispetto ai conduttori di linea e che incanalano l'energia del scaricandola al suolo. Il parafulmine laser, invece, serve a proteggere le centrali elettriche ed è costituito da fasci di laser infrarossi o ultravioletti che, ionizzando l'aria, tracciano un tragitto preferenziale alla scarica del fulmine. Altro tipo di parafulmine, ormai in disuso, è quello radioattivo, nelle cui punte veniva inserita una sostanza radioattiva in grado di ionizzare l'aria circostante. A partire dal 2000 è in vigore l'obbligo di smaltimento di questi dispositivi a causa del pericolo generato dall'usura delle punte e la conseguente dispersione di polveri radioattive nell'ambiente.
Costi e modalità di installazione
L’installazione di impianti parafulmine è obbligatoria solo per edifici adibiti a contenere un gran numero di persone, come scuole e ospedali, o per strutture che contengono sostanze pericolose come i capannoni industriali. Le operazioni devono essere svolte esclusivamente da tecnici specializzati e la progettazione è sempre a carico di un ingegnere. L’azienda è obbligata a rilasciare un verbale di collaudo che certifichi la sicurezza dell'impianto, i cui costi variano da caso a caso, giacché dipendono da svariati parametri. Tra questi si deve tener conto principalmente del livello di accessibilità dei tetti, delle dimensioni dell'edificio, dell'eventuale necessità di mezzi di sollevamento alternativi come i ponteggi, nonché della tipologia dei materiali utilizzati come conduttori (rame, alluminio, acciaio inox e così via). Ogni ditta ha a disposizione un sito web dove è possibile chiedere dei preventivi on line.
