Il calcestruzzo è il prodotto da costruzione più utilizzato al mondo, grazie alle sue proprietà che tutti noi conosciamo: ottima resistenza a compressione e quando armato anche a trazione e flessione. Proprio per questo viene utilizzato per costruire le case dove abitiamo, le strade e i ponti che percorriamo, e in quasi 200 anni il calcestruzzo si è espanso in ogni parte del mondo. Questo materiale ha però un importante difetto, ma che non deriva da come esso è costituito: la sua produzione è molto inquinante. In realtà non è inquinante la produzione del calcestruzzo in sé, ma del cemento che fa da legante idraulico per conferire proprietà adesive alla miscela. Purtroppo la produzione di cemento e in particolare il processo di cottura del clinker, soprattutto durante i processi di calcinazione dove il calcare viene riscaldato a 750° producendo grandi quantità di CO2, provoca un’importante emissione di inquinanti nell’atmosfera: ben il 5% delle emissioni di gas serra sul pianeta deriva infatti dalla produzione del cemento.

Proprio per questo un team di ricerca della UCLA sta lavorando ad una soluzione per eliminare le principali fonti di inquinamento di gas serra, unendo queste soluzioni alle esigenze dell’edilizia. Il loro piano è quello di creare un processo ciclico chiuso, per dirla all’inglese un “closed-loop process”: catturare l’anidride carbonica dalle ciminiere degli impianti inquinanti e trasformarla per creare un nuovo materiale da costruzione, il CO2NCRETE, che verrebbe fabbricato tramite una stampante 3D.

Il calcestruzzo che deriva dall'anidride carbonica
phys.org

L’approccio che stiamo cercando di adottare è di guardare all’anidride carbonica come una risorsa, e non come una minaccia incombente per il pianeta” afferma Gauravan Sant, professore di ingegneria civile della UCLA, che sta lavorando insieme a chimici, ingegneri meccanici ed aerospaziali a questa invenzione. “Questa potrebbe essere un’importante opportunità per affrontare il cambiamento climatico mondiale unendo la causa dell’inquinamento con il suo prodotto finale, e sarebbe un processo mai tentato prima; molti prima di noi si sono fermati solamente al catturare l’anidride carbonica, senza saperne realmente cosa fare. La vera sfida è quella di riutilizzarla per creare un nuovo tipo di materiale da costruzione che rimpiazzi il calcestruzzo e le tecniche di produzione obsolete dei suoi componenti

I ricercatori sono riusciti a creare un processo chimico che li permette di combinare l’anidride carbonica con alcuni frammenti di calcare per produrre un materiale simile al calcestruzzo, prendendo spunto dal processo di calcificazione che avviene in natura per creare i coralli e le conchiglie. Per il momento sono stati creati solo dei piccoli provini cilindrici di 5 cm utilizzando stampanti 3D che hanno dimensioni ridotte, adatte al laboratorio, ma i risultati di questi piccoli provini hanno entusiasmato i ricercatori: “Abbiamo senza dubbio la prova materiale che siamo in grado di fare questo, ma siamo solamente all’inizio di un lungo viaggio” continua Sant. “Dobbiamo cercare di stampare provini di volume sensibilmente più grande e dobbiamo testarli in sede sotto condizioni di carico reali, come avviene normalmente con il calcestruzzo; inoltre dobbiamo anche pensare a come guidare questo prodotto sul mercato, ma sotto questo punto di vista pensiamo che siano lampanti gli enormi vantaggi che questa tecnologia porta con sé. Questa tecnologia potrebbe cambiare radicalmente l’economia dei paesi dove si trovano il maggior numero di stabilimenti di produzione del cemento, come la Cina e l’India, trasformando quello che è un enorme problema in un beneficio importantissimo.

Il calcestruzzo che deriva dall'anidride carbonica
thechemicalengineer.com

Quando sono in laboratorio con i miei ricercatori mi guardo attorno e mi dico: cerchiamo di farci venire idee che cambieranno il mondo” conclude Sant.

E come non si può essere d’accordo? Osare per cambiare il destino del pianeta in cui viviamo è la più grande sfida da raccogliere in questo secolo.