Una cava di pozzolana in Guatemala dove vengono aggiunte grandi quantità di ceneri vulcaniche ai cementi per ridurre le emissioni di CO2. Credito:Herbert Pöllmann/MLU
La produzione di cemento ha un pesante impatto sul nostro clima:circa l'otto per cento delle emissioni globali annue di anidride carbonica può essere attribuito a questo processo. Però, la domanda di cemento continua a crescere. Un team di geoscienziati della Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) ha trovato un modo per produrre alternative più rispettose dell'ambiente e sostenibili. Nel diario Materiali da costruzione e da costruzione descrivono come i residui industriali possono essere utilizzati per produrre prodotti di alta qualità, materiali rispettosi del clima.
La materia prima di base per il cemento è il calcare, che viene convertito in clinker di cemento in grandi forni. L'impatto ambientale di questo processo è disastroso:"Durante la produzione del cemento viene rilasciata circa una tonnellata di anidride carbonica per ogni tonnellata di calcare. La maggior parte di questa è emessa dal calcare stesso, " dice il professor Herbert Pöllmann, un geoscienziato all'MLU. La sostituzione del calcare nella produzione del cemento comporterebbe un enorme potenziale di risparmio, aggiunge il ricercatore. Però, il materiale prodotto dovrebbe avere le stesse proprietà benefiche del cemento tradizionale.
Nella loro ricerca di materie prime alternative, i ricercatori di Halle si sono imbattuti in due tipi di rifiuti industriali:materiali residui della produzione di caolino e alluminio. "Non mi piace molto il termine rifiuti industriali. In realtà sono residui industriali che possono ancora essere utilizzati in modo molto efficace, ad esempio per produrre forme alternative di cemento, " dice Pöllmann. Per il nuovo studio, il suo team ha testato diversi rapporti di miscelazione e ha analizzato le proprietà fisiche dei cementi di nuova produzione. Lo studio ha mostrato che i due residui industriali possono essere utilizzati per produrre cementi che hanno le stesse proprietà delle miscele convenzionali.
Una cava di pozzolana in Guatemala. Credito:Herbert Pöllmann/MLU
Materie prime per la produzione di cemento ecologico. Crediti:Sabrina Galluccio/MLU
Il vantaggio dei due materiali residui che i mineralogisti di MLU hanno studiato è che non contengono anidride carbonica che potrebbe essere rilasciata durante ulteriori lavorazioni. "E puoi usarli per produrre grandi quantità di cemento che ha grandi proprietà, " spiega Pöllmann. Nel nuovo studio, lui e il suo team descrivono anche in dettaglio i rapporti di miscelazione e le fasi di produzione dei cementi più rispettosi dell'ambiente. Secondo il ricercatore, i produttori potrebbero passare completamente ai materiali più rispettosi del clima o produrre miscele di cemento che utilizzano un rapporto inferiore di calcare e sono quindi anche più rispettosi del clima.
Però, il processo ha i suoi limiti:"Non ci sono abbastanza residui industriali per coprire la domanda globale di cemento, " dice Pöllmann. Pertanto, il suo team è anche alla ricerca di prodotti naturali adatti come cenere vulcanica o varie risorse minerali che non sono ancora state utilizzate industrialmente e che non rilasciano anche anidride carbonica, per esempio vari tipi di argilla.