Una semplice razione chimica per rendere la produzione del “calcestruzzo” più sostenibile

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Il calcestruzzo è uno dei più comuni materiali da costruzione costituito da tre ingredienti principali che sono acqua, aggregati (tipicamente sabbia e ghiaia) e legante che tipicamente è il cemento la cui produzione è responsabile per l’ 8% dell’emissione totale di CO2 nel mondo. Importante non sottovalutare gli aggregati perché benché sembri solo il cemento il problema anche la sabbia non è da meno, difatti nonostante il nostro pianeta ne sia pieno per la produzione di calcestruzzo sono necessarie sabbie con particelle che rispondano a determinati requisiti dimensionali per non andare ad inficiare la scorrevolezza e la lavorabilità del materiale edile. ma concentriamoci sul legante ovvero il cemento.

Il cemento è utilizzato per legare gli aggregati e negli anni sono state proposti materiali alternativi (come ceneri volanti o loppe di altoforno) per ridurre le emissioni dovute alla produzione di questo legante e al contempo riciclare sottoprodotti provenienti da altri processi, ma come ribadisce Yuya Sakai, autore capo dell’articolo scientifico di cui vi andrò a parlare, questi non sono altro che soluzioni temporanee. Difatti come afferma lo stesso Sakai la disponibilità di questi materiali è destinata a diminuire a causa dell’abbandono di fornaci termiche a favore di quelle elettriche.

Il processo sviluppato da Yuya Sakai e dai ricercatori dell’Institute of Industrial Science (Università di Tokyo) si propone proprio di sostituire il cemento attraverso una semplice reazione chimica catalizzata in ambiente alcolico che permette alle particelle di sabbia di legarsi direttamente tra di loro.

I ricercatori dopo varie prove sono riusciti a trovare la combinazione tra sabbia reagenti e condizioni di reazione ottimali per ottenere un materiale sufficientemente resistente. Le loro prove hanno avuto successo con viri tipi di aggregati dimostrando che il loro processo è applicabile con diversi tipi di sabbie e che non necessità di particolari requisiti dimensionali come nel calcestruzzo regolare.

I materiali prodotti in aggiunta sembrano avere una maggiore durabilità perché a differenza del regolare calcestruzzo non risulta sensibile agli attacchi di agenti chimici e non presenta una dilatazione volumica (sia termica, che dovuta all’umidità) così accentuata.

Questo processo insomma, come lasciano intendere gli autori, potrebbe non solo aiutare a ridurre le emissioni CO2 dovute alla produzione di cemento ma anche a costruire in maniera più agevole nelle regioni desertiche e perché no anche in altri pianeti come Marte o satelliti come la luna.

Per finire lascio in allegato i riferimenti che mi hanno permesso di conoscere questo lavoro condotto dagli scienziati dell’Università di Tokyo:

  1. https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/en/news/3531/
  2. https://phys.org/news/2021-04-simple-chemistry-sustainability-concrete-production.html

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