Due campioni di calcestruzzo al carbonato di calcio, uno con pasta cementizia indurita (a sinistra) e l'altro con sabbia silicea. Entrambe le materie prime sono comuni rifiuti da costruzione e demolizione. Credito:Maruyama et al.
Un nuovo tipo di calcestruzzo potrebbe ridurre le emissioni del settore edile. Il calcestruzzo di carbonato di calcio è costituito da calcestruzzo di scarto e anidride carbonica dall'aria o dai gas di scarico industriali. Mostra la promessa come materiale da costruzione futuro, soprattutto in luoghi dove le risorse naturali sono limitate.
Il mondo moderno è costruito in cemento. Ogni edificio alto in ogni città della Terra utilizza il materiale durevole e versatile per dargli forma e forza. L'industria del calcestruzzo è quindi enorme, e questo ha un costo:si stima che circa il 7% delle emissioni mondiali di anidride carbonica provenga dalla produzione e dall'uso del cemento, il componente principale del calcestruzzo. E gran parte di questo 7% è dovuto al necessario uso di calcio, che di solito si ottiene bruciando calcare.
Un nuovo modo per ridurre i livelli di emissioni causati dall'uso concreto è stato proposto e dimostrato di funzionare dal professor Ippei Maruyama e C 4 S (Sistema di circolazione del carbonato di calcio per l'edilizia) project manager Professor Takafumi Noguchi, entrambi del Dipartimento di Architettura dell'Università di Tokyo. Hanno trovato un modo per prendere il calcestruzzo di scarto e l'anidride carbonica catturata, e combinarli in un nuovo processo in una forma utilizzabile di calcestruzzo chiamato calcestruzzo di carbonato di calcio.
Ispirato dal modo in cui alcuni organismi acquatici si induriscono trasformandosi in fossili nel tempo, Maruyama si chiedeva se lo stesso processo che forma i depositi duri di carbonato di calcio dalla materia organica morta potesse essere applicato al calcestruzzo. Il calcio è essenziale per la reazione tra cemento e acqua per formare calcestruzzo, e Maruyama ha visto questa come un'opportunità per studiare un modo meno ad alta intensità di carbonio per svolgere la stessa funzione.
"Il nostro concetto è acquisire calcio dal calcestruzzo di scarto, che altrimenti andrebbe sprecato, " ha detto Maruyama. " Combiniamo questo con l'anidride carbonica dagli scarichi industriali o anche dall'aria. E lo facciamo a temperature molto più basse di quelle usate attualmente per estrarre il calcio dal calcare".
Il carbonato di calcio è un materiale molto stabile, quindi rende un materiale da costruzione durevole. E la capacità di riciclare grandi quantità di materiale e rifiuti è un grande vantaggio. Però, il calcestruzzo di carbonato di calcio non può sostituire attualmente il calcestruzzo tipico. Non è così forte come il cemento tipico, anche se per alcuni progetti di costruzione, come piccole case, questo non sarebbe un problema. Anche attualmente, sono stati realizzati solo piccoli blocchi di pochi centimetri di lunghezza.
"È entusiasmante fare progressi in questo settore, ma ci sono ancora molte sfide da superare, " ha detto Noguchi. "Oltre ad aumentare la resistenza e i limiti dimensionali del calcestruzzo al carbonato di calcio, sarebbe ancora meglio se potessimo ridurre ulteriormente il consumo energetico del processo produttivo. Però, speriamo che nei prossimi decenni, il calcestruzzo di carbonato di calcio a emissioni zero diventerà il tipo di calcestruzzo tradizionale e sarà una delle soluzioni al cambiamento climatico".
