Rivoluzione green: il cemento che cattura la CO2 è realtà!

Il settore dell’edilizia, tradizionalmente grande consumatore di energia e fonte significativa di emissioni di carbonio, sta vivendo una profonda trasformazione, stimolata dai progressi scientifici e tecnologici. In numerosi laboratori internazionali si stanno mettendo in pratica approcci innovativi per minimizzare l’impatto ambientale del cemento – il materiale da costruzione più diffuso a livello globale. Le soluzioni includono l’uso di materiali alternativi al comune cemento Portland e l’introduzione di sistemi produttivi che mirano a limitare le emissioni, oltre a strategie per la cattura e il riutilizzo della CO2 prodotta durante le attività industriali.

Il “Cemento Elettrico” dell’Università di Cambridge: Una Rivoluzione Sostenibile

Un esempio significativo di questa trasformazione è il “cemento elettrico”, sviluppato dai ricercatori dell’Università di Cambridge. Questa innovativa tecnica si basa sull’impiego di forni ad arco elettrico, impiegando vecchi manufatti cementizi come “fondente” e sostituendo, in questo modo, la pietra calcarea abitualmente utilizzata. Ne consegue la produzione di un cemento “riattivato” di alta qualità, con una forte diminuzione della dipendenza dalle materie prime vergini.

La procedura prevede che i residui derivanti dalla fusione, sottoposti a un raffreddamento veloce, siano convertiti in un cemento Portland rinnovato, immediatamente riutilizzabile. Questo approccio di economia circolare non solo diminuisce l’impatto ambientale, ma offre anche vantaggi economici, rendendo la produzione di cemento più ecocompatibile e vantaggiosa. La potenzialità di espansione e l’ecosostenibilità rappresentano i punti di forza di questa tecnologia, che sfrutta attrezzature già esistenti ed energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili, assicurando un’assenza pressoché totale di emissioni di CO2.

A livello sperimentale, sono state prodotte 66 tonnellate di cemento “elettrico” in sole due ore, dimostrando il potenziale di questa tecnologia per una produzione su larga scala. L’adozione diffusa di questo processo potrebbe portare alla produzione di un miliardo di tonnellate di “cemento elettrico” entro il 2050, contribuendo significativamente alla lotta contro il cambiamento climatico.

Nuovi Compositi a Basso Impatto Ambientale: L’Argilla e il Calcare come Alternative

Parallelamente alla ricerca sul “cemento elettrico”, altri studi si concentrano sullo sviluppo di nuovi compositi a basso impatto ambientale. Il Politecnico federale di Losanna (EPFL), in collaborazione con istituti di tecnologia in India e università cubane e brasiliane, ha sviluppato un cemento a base di argilla e calcare, noto come “LC3”. Questo materiale potrebbe sostituire quasi la metà del cemento Portland comunemente impiegato, riducendo fino al 40% le emissioni di anidride carbonica durante la produzione.
L’efficacia del prodotto è stata dimostrata attraverso due esperienze pilota di dimensioni industriali condotte in India e a Cuba. La Direzione dello sviluppo e della cooperazione (DSC) finanzia il progetto con oltre 4 milioni di franchi, con l’obiettivo di favorire la rapida messa sul mercato del nuovo cemento.

Biomimetica e Cattura della CO2: Ispirazione dalla Natura per un Futuro Sostenibile

Un metodo estremamente avanzato emana dall’osservazione dei fenomeni naturali tipici dei molluschi e delle formazioni coralline; quest’ultimo mira ad assimilare il diossido di carbonio (CO2), operando una metamorfosi verso nuovi sistemi costruttivi. È stato un gruppo diretto dal professor __ALESSANDRO ROTTA LORIA__ a concepire un cemento innovativo capace quasi “di nascere” dall’elemento marino, inglobando nel suo reticolo molecolare il suddetto gas serra.

Facilitando l’intervento elettrico sull’acqua oceanica insieme al dosaggio della CO2, emergono reazioni chimiche cruciali capaci di dar vita al Carbonato Calcio ed Idrossido Magnesio. Tali sostanze formano le fondamenta del progetto materico dando così luogo a una fissazione sostenibile dell’anidride carbonica; sorprendentemente una singola tonnellata del composito cementizio risulta capace d’assorbire fino a 500 kg dalla sfera atmosferica, oltrepassando quindi i limiti imposti dalla neutralità carbonica durante i processi finalizzati alla depurazione ambientale.
In aggiunta esiste anche una diversa tecnologia studiata dagli scienziati della *_(USC)_, che trae ispirazione dalle strutture biologiche delle barriere coralline per convertire efficacemente la CO2 in materiali edilizi non solo ecologici ma pure resistenti alle fiamme. Ecco come i ricercatori hanno emulato la straordinaria abilità dei coralli nel sequestro della CO2 atmosferica per generare strutture solide: sono stati capaci non solo di raccogliere l’anidride carbonica presente nell’aria, ma anche di convertirla efficacemente in materiali da costruzione notevolmente duraturi e ignifughi.

Questo innovativo procedimento implica l’uso delle impalcature polimeriche realizzate tramite stampa 3D, le quali sono rivestite da uno strato conduttivo esile. Queste architetture vengono immerse in una soluzione a base di cloruro di calcio, e collegate tramite connessioni elettrochimiche. Iniettando CO2 nella suddetta soluzione si provoca una dissociazione del gas negli ioni bicarbonati; questi ultimi reagiscono col calcio già presente nella miscela creando così carbonato di calcio. Questo composto minerale occupa progressivamente tutte le porosità della struttura modellata attraverso stampa 3D. La conseguenza finale è un composto materiale denso e altamente resistente, capace non solo di resistere al fuoco ma anche dotato della sorprendente caratteristica dell’autoriparazione.

Verso un’Edilizia a Emissioni Negative: Un Futuro Possibile

Queste innovazioni rappresentano un passo avanti significativo verso un’edilizia a emissioni negative, in cui i materiali da costruzione non solo riducono l’impatto ambientale, ma contribuiscono attivamente alla rimozione della CO2 dall’atmosfera. La possibilità di fabbricare cemento con un bilancio di emissioni pari a zero, tramite il riuso di materiali esistenti e l’impiego di energie green, rappresenta una strategia valida per la riduzione dell’impronta carbonica nel settore delle costruzioni.

La combinazione di diverse tecnologie, come il “cemento elettrico”, i compositi a base di argilla e calcare, e i materiali biomimetici che catturano la CO2, potrebbe portare a una trasformazione radicale del settore delle costruzioni, aprendo la strada a un futuro più sostenibile e resiliente.

Il Cemento del Futuro: Un Passo Avanti per la Sostenibilità Ambientale

Le innovazioni nel campo del cemento segnano una tappa fondamentale per raggiungere obiettivi di sostenibilità ambientale. La necessità della transizione ecologica implica una dedizione continua alla ricerca e allo sviluppo di tecnologie all’avanguardia finalizzate a minimizzare l’impatto negativo delle attività umane sull’ambiente. Considerato tra i materiali più impiegati globalmente, il cemento gioca un ruolo centrale in tale metamorfosi.

Un principio fondativo della transizione ecologica, attinente al discorso trattato qui sopra, consiste nell’adottare pratiche legate all’economia circolare; attraverso il recupero e il reimpiego dei materiali è possibile abbattere notevolmente sia la dipendenza dalle materie prime sia le emissioni atmosferiche nocive. Per quanto concerne il cemento stesso, l’implementazione dell’impiego di imprese produttrici operanti con materiale riciclato, associata a metodiche caratterizzate da basse emissioni, ha il potenziale per generare cicli positivi nei quali ciò che viene normalmente considerato rifiuto acquisisce nuovo valore.

Per quanto riguarda concetti più complessi, si propone di coprire significative avanzamenti indirizzati verso pratiche innovative strutturalmente esemplificate dalla cattura. Dalla CO2 così trattenuta, si distaccano perfettamente opere costruite dalla capacità sfruttatrice generativa, inizialmente creando problemi inerenti alla sostenibilità. La tecnologia attuale offre opportunità senza precedenti per realizzare un’edilizia a emissioni negative, dove i materiali utilizzati nella costruzione giocano un ruolo fondamentale nel catturare e ridurre la CO2 presente nell’atmosfera.
È essenziale considerare come tali innovazioni potrebbero radicalmente trasformare non solo le nostre metodologie costruttive, ma anche le modalità con cui abitualmente conduciamo la nostra esistenza. Visualizziamo uno scenario futuro nel quale le strutture architettoniche fungono non solo da rifugio ma anche da alleate nella salvaguardia del nostro pianeta. Pensiamo a una realtà in cui l’arte dell’edilizia si erge a simbolo di sostenibilità*, favorendo una maggiore resilienza ambientale, tutto ciò mantenendosi in sintonia con le dinamiche naturali circostanti.