Il metodo sviluppato dalla Rice University rende il legno ingegnerizzato ancora più resistente, abbattendo le emissioni di CO2 ed i costi di costruzione.
Per inglobare l’anidride carbonica il legno ingegnerizzato viene prima delignificato
(Rinnovabili.it) – Ridurre le emissioni di CO2 prodotte durante la costruzione di un edificio rappresenta un chiodo fisso per il comparto edile. Ma i ricercatori della Rice University del Texas hanno sviluppato un nuovo tipo di legno ingegnerizzato capace di stoccare CO2 utilizzandola per aumentare la propria forza e resistenza. Un materiale di questo tipo potrebbe rivoluzionare l’industria della bioedilizia rendendola ancora più sostenibile ed efficiente.
Lo studio, pubblicato su Cell Reports Physical Science e guidato dallo scienziato dei materiali Muhammad Rahman, ha trovato un modo efficacie per incorporare molecole di un materiale poroso cristallino contenente CO2 all’interno del legno ingegnerizzato.
Legno delignificato rinforzato con i MOF
Per poter arrivare ad intrappolare le molecole di CO2, il legno deve prima creare lo spazio necessario ad accogliere questa componente aggiuntiva, aumentando la sua porosità. Per farlo gli scienziati devono eliminare la rete di fibre di cellulosa interna al materiale, attraverso un processo noto come delignificazione.
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- Pezzi di legno in diversi stadi di modifica – Photo by Gustavo Raskosky/Rice University
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- Legno naturale (sinistra) e legno delignificato (destra) – Photo by Gustavo Raskosky/Rice University
“Il legno è costituito da tre componenti essenziali: cellulosa, emicellulosa e lignina”, ha sottolineato Rahman. “La rimozione della lignina è un processo abbastanza semplice che prevede un trattamento chimico in due fasi utilizzando sostanze rispettose dell’ambiente. Dopo aver rimosso la lignina, usiamo candeggina o perossido di idrogeno per rimuovere l’emicellulosa”.
Il legno così delignificato viene quindi immerso in una soluzione contenente microparticelle di una struttura metallo-organica (MOF) nota come struttura di Calgary 20 (CALF-20).
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I MOF sono materiali noti proprio per la loro capacità di assorbire nelle porosità che li compongono molecole di gas proprio come l’anidride carbonica.
“Le particelle MOF si inseriscono facilmente nei canali di cellulosa e si attaccano ad essi attraverso interazioni superficiali favorevoli”, sottolinea Soumyabrata Roy, ricercatore della Rice e autore dello studio, rinforzando il legno ingegnerizzato proprio grazie alla CO2.
A differenza di MOF più convenzionali poco stabile e troppo sensibili all’umidità, il CALF-20 sviluppato dal professor George Shimizu dell’Università di Calgary, si distingue sia in termini di livello di prestazioni che di versatilità in una molteplici condizioni ambientali differenti.
“Il prossimo passo sarà determinare i processi di sequestro e un’analisi economica dettagliata per comprendere la scalabilità e la fattibilità commerciale di questo materiale”, ha aggiunto Roy.
