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Calcare biogenetico dalle alghe per produrre cemento e calcestruzzo carbon-negativo

Alcuni ricercatori dell'Università del Colorado Boulder hanno sviluppato un modo di utilizzare le alghe per creare calcestruzzo a emissioni zero o addirittura negativo. 

Il calcare formato dalle alghe fornisce la via al calcestruzzo carbon-negativo

Di ricerche riguardanti la possibilità di produrre calcare biogenetico e sostituire quello estratto dalle cave ai fini della produzione del cemento e del calcestruzzo ne avevamo già parlato in un articolo di luglio. Un team dell'Università del Colorado Boulder (UCB) ha sviluppato un cemento a emissioni zero a partire dal calcare biogenico sostituendol calcare da roccia. Il calcare proviene da cocolitofori d'allevamento, che catturano CO2 mentre crescono. Gli scienziati dell'UCB hanno collaborato al progetto con i colleghi dell'Università della Carolina a Wilmington e del National Renewable Energy Laboratory. Il loro lavoro ha ricevuto 3,2 milioni di dollari in finanziamenti del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

 


Che cosa è il calcare biogenico

Con il termine calcare biogenico si intende un prodotto che ha origine da materiale organico in decomposizione.


 

Ma sempre dai ricercatori dell'Università del Colorado Boulder (UCB) arriva una nuova notizia sullo stesso argomento e sulla produzione del calcare biogenico. In questo caso si punta sulla decomposizione delle alghe: le microalghe oggetto della ricerca producono infatti naturalmente calcare (o carbonato di calcio) attraverso il processo di fotosintesi.

 

Wil Srubar: Calcare biogenetico dalle alghe per produrre cemento e calcestruzzo carbon-negativo

Wil Srubar, professore all'Università del Colorado Boulder, con in mano un cubo campione di cemento contenente calcare biogenico prodotto dalla calcificazione delle alghe. Credito: Foto: Glenn Asakawa/Università del Colorado

 

Il calcare viene quindi utilizzato nella produzione di cemento. 

Secondo i ricercatori, il calcestruzzo ricavato da questo "calcare biogenico" è carbon neutral, perché l'anidride carbonica rilasciata nell'atmosfera quando viene bruciata per produrre cemento è uguale a quella che le microalghe hanno estratto dall'atmosfera durante la sua crescita.

Il cemento può essere reso carbon-negativo - il che significa che sequestra più anidride carbonica di quella che emette - se il calcare macinato aggiuntivo, tipicamente aggiunto alla miscela come "materiale di riempimento", viene sostituito anche dall'alternativa coltivata dalle alghe. E poichè non viene bruciato, il carbonio in questa porzione di calcare rimane immagazzinato nel calcestruzzo.

 

Due gigatonnellate di anidride carbonica all'anno 

I ricercatori dell'Università del Colorado Boulderstimano che l'adozione di questa soluzione in scala estesa porterebbe a un risparmi di due gigatonnellate di anidride carbonica all'anno e solo dal pompaggio nell'atmosfera e potenzialmente sequestrerebbe altri 250 milioni di tonnellate.

 

Le coltivazioni di moicroalghe

Le microalghe utilizzate nel processo sono i coccolitofori bianco torbido e i ricercatori dell'Università del Colorado Boulder le detengono in vasca.

I ricercatori stimano che con uno o due milioni di acri di stagni aperti negli Stati Uniti, il paese potrebbe produrre abbastanza sostanza per produrre tutto il cemento di cui ha bisogno.

Anche questa ricerca, come quella che abbiamo pubblicato a luglio, fa parte di una sovvenzione statale  (3,2 milioni di dollari) proveniente dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per sviluppare e aumentare la produzione di cemento Portland utilizzando calcare biogenico.

 

Microalghe coccolithophores: una fabbrica di calcare

Srubar e il suo team hanno lavorato e lavorano con le microalghe coccolithophores bianco torbido che lavorano velocemente, che producono la più grande quantità di nuovo carbonato di calcio sul pianeta, comprese le fioriture che possono essere viste dallo spazio.

Gli organismi utilizzano la luce solare, l'acqua di mare o l'acqua dolce e l'anidride carbonica per produrre ciò che Srubar descrive come gusci di carbonato di calcio "molto intricati e belli" come una sorta di armatura e si dice che siano abbastanza resistenti da vivere quasi ovunque nel mondo.

Per portare sul mercato il calcare prodotto dalle alghe, Srubar ha co-fondato una start-up chiamata Minus Materials.

L'azienda dispone già di piccole quantità di materiale e prevede di mantenere bassi i prezzi concreti utilizzando le stesse microalghe per realizzare altri prodotti più costosi come biocarburanti, alimenti e cosmetici.

 

Lo stato della ricerca 

Il team di CU Boulder sta lavorando con l'Algal Resources Collection della University of North Carolina Wilmington sulla selezione dei ceppi e l'ottimizzazione della crescita per aumentare la produzione il più rapidamente possibile e con il National Renewable Energy Laboratory sullo sviluppo di biocarburanti e altri prodotti. 

 

Fonti: Dezeen, RIBA JOURNAL, MIT TECHNOLOGICAL REVIEW