Cambiamento verde in un'industria grigia

Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più utilizzato al mondo e costituisce la base delle infrastrutture della nostra società moderna. ? parzialmente riutilizzabile e può persino emettere CO₂dall'atmosfera. Tuttavia, la quantità di CO₂ La quantità di CO Per questo motivo l'industria del calcestruzzo è responsabile di circa l'otto per cento delle emissioni globali di CO₂-emissioni, più di quelle dell'aviazione e del trasporto marittimo messe insieme. Franco Zunino, scienziato senior dell'Istituto per i materiali da costruzione dell'ETH di Zurigo, vuole cambiare la formulazione del calcestruzzo con il suo approccio "Ultra Green Concrete".

Il miglior calcestruzzo possibile

Il calcestruzzo è costituito da una miscela di cemento, aggregati e acqua. Il cemento tradizionale è composto per circa il 95% da clinker e per il 5% da gesso. Per produrre il cemento, il calcare e l'argilla vengono bruciati per ottenere il clinker in un forno riscaldato a 1450 gradi, dove la decomposizione chimica del calcare produce inevitabilmente CO₂viene rilasciato. L'enorme fabbisogno energetico del forno contribuisce a peggiorare il bilancio ambientale.

L'EPFL ha già avviato il progetto "Limestone Calcined Clay Cements" (LC3), al quale Zunino partecipa attivamente e che ha stabilito un nuovo standard nella produzione di cemento. Ha sviluppato una formulazione di cemento che utilizza il 50% di clinker e una combinazione di argilla e calcare bruciati. Questo ha portato a una riduzione delle emissioni di CO₂-riduzione di circa il 40% rispetto al cemento convenzionale. Tuttavia, questi vantaggi ambientali possono essere aumentati in modo significativo migliorando la formulazione del calcestruzzo. ? qui che entra in gioco il progetto UGC di Franco Zunino presso il Dipartimento di Umwelt und Geomatica (D-BAUG) dell'ETH di Zurigo.

Franco Zunino sta perseguendo una duplice strategia per il nuovo cemento verde: da un lato, la proporzione di clinker deve essere ridotta e, dall'altro, la quantità di cemento totale nel calcestruzzo deve essere ridotta. Questa duplice strategia offre la flessibilità necessaria per adattare le composizioni di cemento a basse emissioni di carbonio ai singoli mercati. "L'ideale sarebbe implementare entrambe le cose contemporaneamente, ma i singoli componenti sono indipendenti l'uno dall'altro. In alcuni mercati può essere difficile implementare entrambi gli aspetti della strategia duale allo stesso tempo, poiché è necessario costruire capacità produttive e infrastrutture. Tuttavia, è possibile realizzarne almeno uno e ridurre comunque le emissioni di CO₂ ", spiega Franco Zunino.

I calcoli di Franco Zunino e del suo team hanno dimostrato che le emissioni di CO₂-Emissioni del "calcestruzzo ultraverde" pari a 300 kg di CO₂ per metro cubo potrebbe ridursi a circa 80-100 kg per metro cubo. A seconda dell'applicazione, si potrebbero risparmiare fino a due terzi delle emissioni di CO₂-senza compromettere le prestazioni del materiale. Sebbene il ricercatore sottolinei che non esiste un calcestruzzo intrinsecamente "a impatto climatico zero" o "a impatto climatico negativo", ritiene che non ci siano scuse per cui i Paesi industrializzati non dovrebbero passare immediatamente al nuovo materiale da costruzione più sostenibile.

Più conveniente del cemento tradizionale

Una ragione potrebbe essere che l'industria del calcestruzzo non è considerata particolarmente innovativa. Il calcestruzzo ha dimostrato di avere un grande successo grazie alla sua efficienza in termini di costi, sicurezza e facilità d'uso. Secondo Zunino, il "calcestruzzo verde" sarebbe ancora più economico del calcestruzzo convenzionale. La percentuale di componenti costosi è inferiore, mentre la qualità e quindi il prezzo del calcestruzzo rimangono invariati. Questo crea incentivi finanziari per l'utilizzo del materiale più ecologico.

Naturalmente, ci sono anche aspetti legati alla sicurezza. Franco Zunino commenta: "Chiunque costruisca una casa vuole un materiale che duri 100 anni. Ma dobbiamo chiederci se questo sia possibile, viste le notevoli emissioni di CO₂-emissioni ha davvero senso. Potremmo invece utilizzare un materiale che raggiunga il ciclo di vita richiesto per la struttura, ma che emetta una quantità significativamente inferiore di CO₂ emesso durante il processo di indurimento? In uno scenario di crisi climatica, una tonnellata di CO₂ vale più della stessa tonnellata risparmiata in 50 anni".

La produzione di LC3 è già in corso

Zunino sottolinea che il cemento a basse emissioni di carbonio è ancora più durevole del cemento convenzionale. Attualmente ci sono circa sette cementifici in tutto il mondo che producono cemento utilizzando l'approccio LC3. Franco Zunino prevede che questo numero salirà a più di 40 nei prossimi anni. "La domanda di cemento aumenterà in futuro. Il nostro contributo è quello di sviluppare miscele di cemento migliorate con un contenuto di cemento inferiore, raggiungendo comunque i nostri obiettivi ambientali", afferma Zunino. ? convinto che tra dieci anni l'LC3 sarà il tipo di cemento più utilizzato a livello mondiale.