Migliorare il calcestruzzo e proteggere il clima
Grazie alla tecnologia dello spin-off Neustark dell'ETH, gli impianti di riciclaggio del calcestruzzo possono immagazzinare in modo permanente l'anidride carbonica.
I due giovani imprenditori e fondatori dell'ETH spin-off Neustark sono fondamentalmente diversi, ma sembrano completarsi a vicenda. Uno di loro, Johannes Tiefenthaler, sta svolgendo il dottorato presso il Dipartimento di ingegneria meccanica e dei processi nel gruppo del professore Marco Mazzotti e sta lavorando alla tecnologia di prossima generazione per la mineralizzazione dell'anidride carbonica.
L'altro - Valentin Gutknecht - è un economista aziendale e si occupa degli aspetti operativi con un team in continua crescita. Ciò che li ha uniti è la loro visione comune: trasformare un'idea imprenditoriale positiva per il clima in realtà.
Mettere in pratica i risultati
"Sebbene vengano condotte molte ricerche nel settore delle costruzioni, l'industria ha ottenuto finora solo piccole riduzioni delle emissioni perché gran parte delle scoperte vengono messe da parte e non applicate", afferma Tiefenthaler. "Voglio usare l'energia che sto impiegando nel mio dottorato per fare la differenza".
Durante la sua tesi di Master, Tiefenthaler ha già esaminato vari modi per far reagire l'anidride carbonica con sostanze minerali e legarla come calcare.
Sulla terra esistono sostanze minerali sufficienti a legare diverse centinaia di miliardi di tonnellate di anidride carbonica, ma poiché questi materiali - come i silicati di magnesio - non sono particolarmente reattivi, devono prima essere riscaldati a 700 gradi, spiega Tiefenthaler. Il granulato di cemento, invece, si è dimostrato altamente reattivo grazie all'enorme superficie delle sue particelle di dimensioni millimetriche. Anche senza pretrattamento, il calcestruzzo frantumato forma composti chimici molto stabili con l'anidride carbonica.
Proprietà raffinate del materiale da demolizione
Il punto forte della tecnologia di Neustark: lega la CO2 Nei pori e sulla superficie del calcestruzzo il granulato si presenta come calcare. Questo granulato migliorato può ora essere miscelato nel calcestruzzo fresco come sostituto di sabbia e ghiaia. Grazie al granulato migliorato, è necessario meno cemento, mentre le proprietà rimangono invariate.
"Sono stato attratto dal fatto che la soluzione non sarà disponibile tra cinque o dieci anni, ma adesso", afferma il secondo giovane imprenditore, l'economista Valentin Gutknecht. Mentre si reca all'impianto di calcestruzzo di K?stli, vicino a Berna, dove l'impianto pilota di Neustark viene gradualmente messo in funzione, trova il tempo per una chiacchierata.
Prima di fondare l'azienda, Gutknecht è stato responsabile del marketing e delle vendite presso l'ETH Climeworks, l'azienda pioniera nella rimozione dell'anidride carbonica dall'aria ambiente. A Neustark, la sfida principale è stata quella di destreggiarsi in molti settori diversi, dice Gutknecht. Non solo devono tenere sotto controllo le proprietà del calcestruzzo, ma devono anche navigare nei percorsi tortuosi della CO2-Orientarsi tra le certificazioni.
"Abbiamo iniziato intervistando i direttori generali di dieci diversi impianti di calcestruzzo per capire dove fossero i problemi", racconta Gutknecht. Poi abbiamo sviluppato i primi piccoli prototipi con il finanziamento di investitori privati e del settore pubblico".
Per il momento si è optato per una soluzione basata su container, spiega Tiefenthaler. In un progetto sostenuto dall'Ufficio federale dell'ambiente e dalla Fondazione svizzera per il clima, l'obiettivo è ora quello di dimostrare il valore aggiunto lungo l'intera catena del valore: L'anidride carbonica proviene da un impianto di separazione del biogas presso l'impianto di trattamento delle acque reflue di Arabern a Herrenschwanden. Neustark utilizza questa anidride carbonica (liquefatta per il trasporto) per trattare il calcestruzzo rotto nel suo impianto pilota.
Emissioni inverse
La produzione globale di cemento rilascia nell'aria una quantità di anidride carbonica quattro volte superiore all'intero traffico aereo mondiale. Quindi, se la tecnologia di Neustark contribuisce a ridurre il fabbisogno di cemento nell'industria delle costruzioni, la sua CO2-equilibrio perché una parte delle emissioni derivanti dalla produzione può essere evitata.
Ma sia Gutknecht che Tiefenthaler sottolineano un ulteriore aspetto: Con il loro trucco di prelevare l'anidride carbonica dall'aria - e di infilarla nei pori del granulato di calcestruzzo, legandola lì in modo permanente come calcare - possono ridurre le emissioni di CO2-Le emissioni possono anche essere invertite.
"Esistono pochissimi approcci tecnici per ottenere emissioni realmente negative", afferma Tiefenthaler. L'applicazione di questi approcci è stata finora limitata, soprattutto perché mancano incentivi e modelli commerciali convincenti. "In questo senso, il nostro approccio è unico perché dimostriamo che la cattura del carbonio può creare un valore aggiunto. E che le emissioni negative possono portare non solo costi, ma persino un profitto economico", afferma Gutknecht.