Ogni anno vengono estratti dalla Terra più di 35 miliardi di tonnellate di minerali non metallici. Questi materiali finiscono per essere usati principalmente per costruire case, scuole, uffici e ospedali. È una quantità impressionante di risorse, ed è fin troppo probabile che aumenti nei prossimi anni man mano che la popolazione globale continua a crescere.

per fortuna, le sfide dell'edilizia sostenibile, la crescita industriale e l'importanza dell'efficienza delle risorse sono ora chiaramente riconosciute dai governi di tutto il mondo e sono ora in prima linea nella strategia e nella politica.

Una componente fondamentale della strategia di sostenibilità del governo del Regno Unito riguarda il modo in cui i rifiuti da costruzione e demolizione:CDW, come lo chiamiamo in commercio, è gestito. CDW nasce dalla costruzione di edifici, infrastrutture civili e la loro demolizione ed è uno dei flussi di rifiuti più pesanti generati nel mondo:il 35% delle discariche mondiali è costituito da CDW.

La direttiva quadro sui rifiuti dell'UE, che mira a riciclare il 70% dei CDW non pericolosi entro il 2020, ha incoraggiato l'industria delle costruzioni a lavorare e riutilizzare i materiali in modo più sostenibile. Questa direttiva, che favorisce le misure preventive, ad esempio riducendo il loro uso in primo luogo, come l'approccio migliore per affrontare i rifiuti, è stato implementato nel Regno Unito dal 2011. Più specifico per il settore delle costruzioni, la Strategia per l'Edilizia Sostenibile fissa anche obiettivi generali per deviare il CDW dalla discarica.

Le politiche di tutto il mondo riconoscono che il settore delle costruzioni deve intraprendere azioni immediate per ridurre le emissioni di gas serra (GHG), affrontare la crisi climatica e limitare l'esaurimento delle risorse, con un focus sull'adozione di un approccio di economia circolare nella costruzione per garantire l'uso sostenibile dei materiali da costruzione.

Invece di abbattere semplicemente gli edifici e mandare il CDW in discarica, la costruzione circolare trasformerebbe i componenti dell'edificio che sono alla fine della loro vita utile in risorse per gli altri, minimizzazione degli sprechi.

Cambierebbe logica economica perché sostituisce la produzione con la sufficienza:riutilizza ciò che puoi, riciclare ciò che non può essere riutilizzato, riparare ciò che è rotto, e ricostruire ciò che non può essere riparato. Aiuterà anche a proteggere le imprese da una carenza di risorse e prezzi instabili, creare opportunità di business innovative e metodi efficienti di produzione e consumo.

Cambiare la mentalità

La mentalità dell'industria deve cambiare verso una produzione più pulita di materie prime e migliori modelli di costruzione circolari. Problemi tecnici, come il prezzo, le barriere legali e le normative, che ostacolano la diffusione di soluzioni più ampie, devono essere superate anche attraverso l'innovazione.

Scienziati dei materiali, Per esempio, stanno attualmente studiando e sviluppando prodotti che utilizzano CDW elaborati per la produzione di componenti per l'edilizia, ad esempio, schiacciando CDW e usandolo per creare nuovi materiali da costruzione.

I problemi tecnici relativi al riutilizzo dei materiali riciclati dovrebbero essere risolti attraverso formulazioni di materiali intelligenti e indagini dettagliate sulle proprietà. Ad esempio, l'alto tasso di assorbimento d'acqua negli aggregati riciclati provoca problemi di durabilità nei componenti murari. Questo è qualcosa che la ricerca deve affrontare.

Inoltre, è illegale nell'UE utilizzare prodotti che non sono stati certificati per la costruzione. Questo è uno dei principali ostacoli che si frappongono al più diffuso riutilizzo dei materiali, soprattutto in una capacità strutturale. Testare le prestazioni dei materiali per la certificazione può essere costoso, che si aggiunge al costo del materiale e può annullare eventuali risparmi ottenuti dal loro riutilizzo.

Per la costruzione, industrie della demolizione e della gestione dei rifiuti per rimanere competitive in un mercato globale, devono continuare a sviluppare e attuare innovazioni della catena di approvvigionamento che migliorino l'efficienza e riducano l'energia, spreco e uso delle risorse. Per realizzare questo, ricerca sostanziale su smart, sono necessari sistemi mobili e integrati.

Devono essere sviluppati anche sistemi di intelligenza artificiale robotica (AI) radicalmente avanzati per lo smistamento e l'elaborazione di CDW. Molte industrie stanno affrontando un futuro incerto e non si può presumere che le limitazioni tecnologiche odierne siano applicabili. È probabile che il settore delle costruzioni sia significativamente influenzato dal potenziale delle tecnologie trasformative come l'IA, Stampa 3D, realtà virtuale/aumentata e robotica. L'applicazione di tali tecnologie presenta sia opportunità che sfide significative.

Un modello per il futuro

Come mostra l'immagine qui sotto, abbiamo sviluppato un concetto per un integrato, soluzione di costruzione circolare ecologica.

Sensori avanzati e intelligenza artificiale in grado di rilevare rapidamente e determinare con precisione cosa può essere utilizzato tra CDW e un efficiente smistamento robotico potrebbero aiutare la costruzione circolare migliorando notevolmente il riciclaggio di un'ampia gamma di materiali. L'accento dovrebbe essere posto sullo smantellamento intelligente degli edifici e sui modi per ottimizzare i processi efficienti in termini di costi.

L'industria deve anche essere ispirata per evidenziare e dimostrare le straordinarie potenzialità di questa nuova economia delle costruzioni. Possiamo guidare questo attraverso una combinazione di design creativo, ricerca accademica mirata e tecnologia applicata, coinvolgimento del settore esterno e flessibilità, regolamento reattivo.

Solo attraverso una combinazione di sforzi possiamo iniziare a riciclare più edifici, ma sono fiducioso che con la giusta volontà e il giusto investimento possiamo iniziare a ridurre in modo massiccio la quantità di materiali che estraiamo da terra ogni anno e muoverci verso un futuro veramente sostenibile.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.