Inerti edili e CO2: ecco il calcestruzzo riciclato
Sforzi importanti quelli che stanno crescendo nell’ambito della produzione di calcestruzzo riciclato sostenibile.
Recentemente un team di ricercatori dell’Università di Tokyo ha trasformato il calcestruzzo di un edificio scolastico demolito e l’anidride carbonica (CO2) presente nell’aria in nuovi blocchi di cemento adatti alla costruzione di una casa. Il processo ha comportato la macinazione del vecchio calcestruzzo in polvere, la reazione con la CO2 dell’aria, la pressurizzazione a strati in uno stampo e infine il riscaldamento per formare il nuovo blocco. Invece di costruire edifici solo con cemento nuovo, questa tecnica potrebbe offrire un modo per riciclare i vecchi materiali, intrappolando al contempo l’anidride carbonica nel processo. Teoricamente, i blocchi potrebbero essere riutilizzati più volte, con lo stesso processo. (…)
“Possiamo produrre mattoni di calcestruzzo di carbonato di calcio abbastanza grandi e resistenti per costruire case e marciapiedi normali”, ha dichiarato il Professore dell’Università di Tokyo Ippei Maruyama. “Questi blocchi possono teoricamente essere utilizzati in modo semipermanente attraverso una ripetuta frantumazione e rifacimento, un processo che richiede un consumo energetico relativamente basso. Ora il calcestruzzo dei vecchi edifici può essere considerato una sorta di miniera urbana per la creazione di nuovi edifici”.
Il calcare è un ingrediente chiave del cemento Portland, che viene tipicamente utilizzato per produrre il calcestruzzo. La roccia fornisce durata e resistenza, migliorando al contempo la lavorabilità. Tuttavia, le riserve di calcare sono limitate, e in alcuni Paesi più di altri, come il Giappone. L’attenzione si sta quindi spostando dalla creazione di nuovi materiali alla conservazione e al riutilizzo di quelli già disponibili.
“Stiamo cercando di sviluppare sistemi che possano contribuire a un’economia circolare e alla neutralità del carbonio. In Giappone, l’attuale domanda di materiali da costruzione è inferiore rispetto al passato, quindi è un buon momento per sviluppare un nuovo tipo di attività edilizia, migliorando al contempo la comprensione di questo materiale vitale attraverso la nostra ricerca”, ha spiegato Maruyama.
Il calcestruzzo di un edificio scolastico demolito è stato quindi frantumato in polvere fine, setacciato e poi carbonato per tre mesi. La carbonatazione è un processo lento e naturale che si verifica quando i composti presenti nel calcestruzzo, come la portlandite e il silicato di calcio idrato, reagiscono con la CO2 presente nell’aria formando carbonato di calcio. I ricercatori hanno eseguito una versione accelerata di questo processo per ricreare lo stesso tipo di calcestruzzo che si trova negli edifici più vecchi. In questo modo si è voluto verificare la possibilità di creare nuovi blocchi resistenti anche a partire da calcestruzzo più vecchio.
La polvere carbonata è stata poi pressurizzata con una soluzione di bicarbonato di calcio e asciugata. (….) Oltre a riscaldare il materiale, il team ha costruito il calcestruzzo a strati in uno stampo, che lo ha compattato sotto pressione. In questo modo è stata migliorata la resistenza dei blocchi.
(…) “Intendiamo costruire una vera casa a due piani entro il 2030”, ha dichiarato Maruyama. “Nei prossimi anni prevediamo anche di passare a un impianto pilota, dove potremo migliorare l’efficienza della produzione e l’applicazione industriale, e di lavorare alla creazione di elementi costruttivi molto più grandi, in vista della disponibilità commerciale di questo materiale”.
Riferimenti della ricerca
I. Maruyama, N.K. Bui, A. Meawad, R. Kurihara, Y. Mitani, H. Hyodo, M. Kanematsu, T. Noguchi, Cold-sintered carbonated concrete waste fines: A calcium carbonate concrete block. 24 July 2024. Journal of Advanced Concrete Technology, 22 (2024) 406–418. https://doi.org/10.3151/jact.22.406
Fonte articolo: Urban concrete mines | EurekAlert! Urban concrete mines | The University of Tokyo
