Concrete carbon-sink: il calcestruzzo del futuro assorbe CO₂ e cambia il volto dell’edilizia

Il calcestruzzo, da sempre spina dorsale delle infrastrutture moderne, è oggi al centro di una rivoluzione sostenibile.

Nuove ricerche condotte da università statunitensi stanno trasformando un materiale ad alta impronta carbonica in una possibile soluzione per l’assorbimento del CO₂ atmosferico, aprendo scenari inediti per l’edilizia del futuro.

Una doppia sfida: resistenza strutturale e riduzione delle emissioni

La produzione di cemento, componente chiave del calcestruzzo, è attualmente responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di CO₂. Se fosse uno Stato, l’industria cementizia sarebbe il quarto maggiore emettitore al mondo. Di fronte a questa realtà, l’ingegnere Mehdi Khanzadeh, docente alla Temple University, ha sviluppato un metodo innovativo chiamato “internal-external CO₂ curing”, capace di aumentare significativamente la profondità di carbonatazione del calcestruzzo.

Questa nuova tecnica, testata dal 2021 su miscele di malta e calcestruzzo, permette di realizzare un materiale più resistente e durevole, superando i limiti che fino ad oggi confinavano il calcestruzzo carbonatabile a piccoli elementi non strutturali (blocchi CMU e pavimentazioni). Secondo i primi dati, l’approccio di Khanzadeh consente miglioramenti tra l’80% e il 100% delle prestazioni meccaniche e di durabilità rispetto alle tecnologie esistenti. L’obiettivo è chiaro: rendere possibile l’uso del calcestruzzo carbonatabile per travi, colonne e strutture portanti, mantenendo al contempo un profilo ambientale positivo.

La seconda frontiera: catturare CO₂ dal mare con l’energia elettrica

Parallelamente, un team della Northwestern University, guidato dal ricercatore Alessandro Rotta Loria, ha sviluppato un processo ispirato alla natura, che riproduce la formazione dei gusci di coralli e molluschi. Utilizzando elettricità, acqua di mare e anidride carbonica, i ricercatori riescono a ottenere minerali solidi come carbonato di calcio e idrossido di magnesio, capaci di immagazzinare fino al 50% del proprio peso in CO₂.

Questi materiali possono sostituire sabbia e aggregati naturali nella formulazione del calcestruzzo, riducendo la dipendenza da estrazioni invasive nei fiumi, nei mari e nei monti. Il processo, inoltre, produce idrogeno come sottoprodotto: una fonte di energia pulita potenzialmente utilizzabile nel ciclo produttivo stesso.

Il valore aggiunto? La possibilità di generare materiali direttamente nei pressi degli impianti di produzione, sfruttando la vicinanza delle coste per alimentare reattori in cui avviene la trasformazione del CO₂ in componenti edilizi attivi dal punto di vista ambientale.

Verso un calcestruzzo strutturale e carbon-negative

Entrambe le ricerche puntano a un obiettivo comune: integrare la cattura e lo stoccaggio del carbonio direttamente nei materiali da costruzione, trasformando il calcestruzzo da problema ambientale a soluzione per la decarbonizzazione. Le implicazioni sono notevoli:

• Possibilità di realizzare edifici carbon-negative, che assorbono CO₂ anziché emetterne.

• Riduzione dell’uso di sabbia e aggregati naturali, con benefici per gli ecosistemi.

• Utilizzo su larga scala per elementi strutturali, grazie all’aumento delle prestazioni meccaniche.

Applicabilità e prossimi sviluppi

I ricercatori sono consapevoli delle sfide: scalabilità, disponibilità dei materiali e costi di produzione restano fattori cruciali. Tuttavia, entrambe le tecnologie sono già in fase di test avanzata, con una forte attenzione alla trasferibilità industriale.

Se queste innovazioni supereranno le fasi di validazione tecnica e ambientale, potremmo assistere all’introduzione di un nuovo standard costruttivo: un calcestruzzo attivo, capace di partecipare alla lotta al cambiamento climatico senza rinunciare alla robustezza e all’affidabilità che lo rendono il materiale più usato al mondo.

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