Sugarcrete™: la soluzione innovativa per l’Edilizia Sostenibile

Un progetto rivoluzionario nel campo delle costruzioni

La University of East London in collaborazione con le organizzazioni leader del settore Grimshaw e Tate & Lyle Sugars hanno dato vita al progetto Sugarcrete™.

Questa iniziativa mira a sfruttare i bio-rifiuti, in particolare la bagassa di canna da zucchero, per creare soluzioni di costruzione sostenibili.

Da un residuo agricolo a un materiale edile all'avanguardia

La canna da zucchero, il prodotto raccolto più grande al mondo per volume di produzione, ha mostrato il potenziale per rivoluzionare l'industria delle costruzioni grazie a una ricerca anglosassone: Sugarcrete™ sfrutta la bagassa, un sottoprodotto della produzione di zucchero, per realizzare un materiale da costruzione sostenibile con proprietà meccaniche, acustiche, di resistenza al fuoco e termiche di alta qualità.

Test effettuati presso la University of East London confermano che Sugarcrete™ può essere utilizzato in una serie di applicazioni strutturali, come pannelli isolanti, blocchi leggeri e solai.

Grimshaw, grazie al suo interesse per le geometrie interbloccate, ha sfruttato Sugarcrete™ per creare un solido piano componibile denominato Sugarcrete™ Slab. Questo design innovativo è ispirato al progetto del 1699 di Abeille per volte piane ad assemblaggio a secco e può ridurre significativamente il contenuto d'acciaio nelle strutture, garantendo allo stesso tempo una resistenza superiore alle crepe e agli shock sismici.

Benefici ambientali e impatto globale

Sugarcrete™ non è solo un materiale da costruzione efficiente, ma rappresenta anche una soluzione ecologica. Con emissioni di carbonio 20 volte inferiori al calcestruzzo tradizionale, una produzione più economica e la sua leggerezza, Sugarcrete™ ha il potenziale per ridurre significativamente l'impronta ecologica dell'industria delle costruzioni.

Il riuso della bagassa può offrire soluzioni di costruzione locali in regioni produttrici di zucchero dove i materiali da costruzione sono spesso costosi e poco ecologici.

Il team dietro Sugarcrete™ sta attualmente identificando siti nei paesi produttori di zucchero del Sud Globale per ulteriori test. L'obiettivo principale è sviluppare materiali da costruzione "vernicolari" ad ultra-bassa emissione di carbonio che possono anche creare nuove opportunità economiche attraverso l'esportazione.

Confronto tra diverse tecnologie costruttive

Gli autori della ricerca hanno effettuato un confronto fra le diverse tecniche costruttive e materiali per poter valutare i vantaggi della loro soluzioni.

Pubblico questa semplice disamina così come da loro realizzata, a mio parere utile per una valutazione a “giro d’uccello“.

Muratura in laterizio

Vantaggi dei mattoni:

• Costruzione rapida e semplice: I mattoni sono molto efficienti nella realizzazione di muri resistenti in tempi brevi.
• Costo dei materiali: I mattoni in argilla tradizionali sono un'alternativa economica rispetto alla maggior parte dei materiali da costruzione moderni.
• Resistenza alla compressione:** ideali per edifici bassi.

Svantaggi dei mattoni:

• Importazione: Nel 2019, il Regno Unito ha importato mattoni per un valore di $33,4 milioni, diventando il maggiore importatore di mattoni al mondo.
• Peso: I mattoni tradizionali sono pesanti da trasportare e da utilizzare durante la costruzione, e coprono una piccola superficie per mattone.
• Stratificazione: I muri moderni in mattoni richiedono molte stratificazioni, come isolamento, impermeabilizzazione e protezione. 
• Consumo energetico: La produzione di mattoni richiede molta energia per la cottura, energia che proviene principalmente dalla rete elettrica principale.

Acciaio

Vantaggi dell'acciaio:

• Affidabilità: possiede grande elasticità e duttilità.
• Comportamento industriale: le sezioni in acciaio laminato sono prodotte in fabbrica, ma l'unione dei componenti avviene in cantiere tramite bulloni o rivetti.
• Tempi di costruzione rapidi: la costruzione in acciaio è veloce.
• Alta resistenza: dell'acciaio per unità di peso.
• Prestazione: se rivestito o verniciato, l'acciaio non cambia nel tempo.
• Riutilizzo: le sezioni d'acciaio possono essere riutilizzate dopo aver smontato una struttura.

Svantaggi dell'acciaio:

• Alto costo di manutenzione: è necessario un costo aggiuntivo e maggiore cura quando esposto all'aria e all'acqua.
• Costi di ignifugazione: l'acciaio è incombustibile, ma la sua resistenza diminuisce in presenza di incendi.
• Imbozzolamento: se i componenti in acciaio sono compressi, ciò può portare a un imbozzolamento a causa del collasso dei componenti.
• Costo: il prezzo dell'acciaio è superiore rispetto ad altri materiali strutturali.

Legno

Vantaggi del legno:

• Versatilità e durabilità: può essere piegato nella forma desiderata e collegato ad altri materiali. Resiste bene alle condizioni meteorologiche avverse.
• Costo: il legno può costare meno rispetto a una struttura in acciaio o in cemento, anche perché la velocità di costruzione è maggiore.
• Isolamento: il legno è ottimo per l’isolamento termico e acustico; è molto più efficace dell’acciaio o del mattone come rivestimento per mantenere il calore, contribuendo anche a creare una struttura più ecologica.

Svantaggi del legno:

• Ritiro e gonfiore: essendo un materiale naturale, il legno può assorbire acqua. Dovrebbe essere trattato.
• Condensa: può verificarsi in una struttura con telaio in legno.
• Fuoco: una casa con struttura in legno non può resistere al calore come farebbero il mattone o l’acciaio. I ritardanti di fiamma possono essere un trattamento per una casa in legno poiché rallentano la diffusione del fuoco e riducono la quantità di fumo.

Calcestruzzo

Vantaggi del calcestruzzo:

• Disponibilità: il calcestruzzo è facilmente reperibile.
• Durabilità:  la durabilità del calcestruzzo è molto alta; è privo di difetti o imperfezioni e può essere prodotto con la resistenza desiderata.
• Costruzione:  può essere gettato in loco, rendendolo economico e modellabile in qualsiasi forma.
• Costo:  richiede una manutenzione limitata.
• Resistenza al fuoco: il calcestruzzo può sopportare alte temperature.
• Prestazioni: il calcestruzzo è resistente all'acqua e al vento; la sua deteriorazione è minima ed è un materiale insonorizzante. Con il tempo, diventa più resistente e duraturo.

Svantaggi del calcestruzzo:

• la resistenza del calcestruzzo è bassa ed è meno duttile.
• Peso: è elevato rispetto alla sua resistenza.
• Clima: sensibile all'acqua e alle temperature di congelamento. L'acqua può penetrare nelle crepe e danneggiare il calcestruzzo.

Sugarcrete™

Vantaggi del Sugarcrete™:

• Prodotto di scarto: Sugarcrete™ è prodotto utilizzando la Bagasse, un sottoprodotto della lavorazione della canna da zucchero.
• Materiale biologico: al pari dei mattoni da canapa, Sugarcrete™ è un prodotto derivato da piante e presenta un bilancio carbonico negativo.
• Peso: ha una densità molto bassa, che si traduce in mattoni leggeri e facilmente trasportabili, rendendolo molto efficiente nella costruzione.
• Origine vegetale: Sugarcrete™ è fatto di canna da zucchero, risultando in un prodotto finale con un impatto carbonico negativo.
• Resistenza alla compressione: i mattoni Sugarcrete™, sono adatti per costruzioni di bassa altezza.
• Resistenza termica: i mattoni Sugarcrete™ sono ottimi per scopi di isolamento.
• Facilità di produzione: sono semplici da produrre sia in loco che fuori sede, rendendoli un'ottima alternativa ai mattoni tradizionali.
• Potenziale per un'economia circolare: dato che la bagasse è un sottoprodotto della produzione della canna da zucchero, Sugarcrete™ può contribuire alla creazione di un'economia circolare nelle regioni produttrici di canna da zucchero.

Conclusioni

Il progetto Sugarcrete™ non solo presenta un potenziale rivoluzionario per l'industria delle costruzioni, ma rappresenta anche un passo avanti nella lotta contro il cambiamento climatico. Con il suo focus sulla sostenibilità, l'innovazione e l'accessibilità, Sugarcrete™ potrebbe benissimo essere la prossima grande novità nell'edilizia del futuro. Il progetto è stato anche nominato per il premio Earthshot 2023, testimoniando ulteriormente il suo potenziale di impatto a livello globale.

Nota dell’autore. Ho scritto questo articolo a partire dalla pagina dell’Università che i ricercatori hanno dedicato a questa ricerca, dei due articoli scientifici pubblicati e di una intervista uscita su Dezeen. Sinceramente da quanto trovato non ho maturato quella consapevolezza tecnica per capire fino a che punto questa soluzione possa essere realmente applicabile e il fatto che nel confronto dei materiali siano espressi solo vantaggi mi ha destato non poche perplessità. Dato l’innovazione che presenta ho ritenuto utile pubblicarla e diffonderla.