Il processo messo a punto dalla Northwestern University immagazzinare la CO2 all’interno del calcestruzzo riducendo il suo impatto ambientale senza compromettere la resistenza
L’innovativo calcestruzzo cattura CO2 ha raggiunto un’efficienza di sequestro del 45%
Un gruppo di scienziati guidato dalla Northwestern University ha scoperto il modo per sviluppare un “calcestruzzo cattura di CO2” imagazzinandola all’interno del materiale senza compromettere le caratteristiche fisiche.
L’idea di utilizzare il cls come elemento per il sequestro dell’anidride carbonica emessa durante il processo stesso di produzione non è nulla di nuovo, tuttavia i ricercatori dichiarano di essere riusciti a superare il problema della maggior fragilità del materiale così prodotto. Vediamo come.
Sequestrare CO2 nel calcestruzzo: i fallimenti precedenti
Non è una novità che il cemento ed il calcestruzzo siano tra gli elementi più diffusi sulla Terra, né tantomeno che il loro processo produttivo è causa di un enorme dispendio di energia oltre che a tantissime emissioni. Si è pensato dunque di creare un calcestruzzo che cattura la CO2 immagazzinandola al suo interno.
Ricordiamo che il cls è un materiale prodotto dall’unione di acqua, aggregati fini (come la sabbia), aggregati grossolani (come la ghiaia) e cemento, che lega insieme tutti gli ingredienti. Fino ad oggi, per immagazzinare la CO2 all’interno del materiale sono stati utilizzati due sistemi: carbonatazione del calcestruzzo indurito o carbonatazione del calcestruzzo fresco. Nel primo approccio, i blocchi di calcestruzzo solido sono collocati in camere in cui il gas CO2 viene iniettato ad alta pressione. Nella seconda versione invece, il gas CO2 è iniettato direttamente nella miscela di acqua, cemento e aggregati durante la produzione del calcestruzzo.
Il problema è che in entrambi i casi, la CO2 iniettata reagisce con il cemento trasformandosi in cristalli solidi di carbonato di calcio che purtroppo tendono ad indebolire il materiale, riducendo le performance ed ostacolando le applicazioni.
Il Cls della Northwestern cattura la CO2 senza indebolirsi
Il procedimento impiegato dai ricercatori della Northwestern sfrutta il secondo approccio con il calcestruzzo fresco, ma anzichè iniettare la CO2 nella miscela, la sciolgono prima in una soluzione di acqua ed una piccola quantità di cemento. insomma il calcestruzzo cattura la CO2 grazie all’acqua gassata.
“La sospensione di cemento carbonatato nel nostro approccio è un fluido a viscosità molto inferiore rispetto alla miscela di acqua, cemento e aggregati che viene abitualmente impiegata negli approcci attuali per carbonatare il calcestruzzo fresco”, ha affermato Alessandro Rotta Loria della Northwestern. “Quindi, possiamo miscelarlo molto rapidamente e sfruttare una cinetica molto veloce delle reazioni chimiche che danno origine ai minerali di carbonato di calcio. Il risultato è un prodotto di calcestruzzo con una concentrazione significativa di minerali di carbonato di calcio rispetto a quando la CO 2 viene iniettata nella miscela di calcestruzzo fresco”.
Il Cls prodotto dalla Northwestern ha raggiunto un’efficienza di sequestro della CO2 fino al 45%, ovvero quasi la metà della CO2 iniettata durante la produzione del calcestruzzo è stata catturata e immagazzinata.
Inoltre, dopo aver analizzato il cemento carbonatato, Rotta Loria e i suoi colleghi hanno scoperto che la sua forza rivaleggiava con la durabilità del cemento normale. “La nostra soluzione è così semplice dal punto di vista tecnologico che dovrebbe essere relativamente facile da implementare per l’industria”, conclude il professore.
Lo studio è stato pubblicato su Communications Materials.
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