Riutilizzare le ceneri pesanti provenienti dalla combustione di biomassa, per produrre blocchi di bio cemento a basso impatto
Tutti i test chimici, fisici e mineralogici condotti sull’innovativo materiali sono risultati positivi, consentendo agli scienziati di inserire i nuovi blocchi di bio cemento tra le alternative sostenibili per le costruzioni edili, permettendo inoltre di trasformare in risorsa un prodotto di scarto della produzione energetica.
Per valutare le potenzialità dell’impiego delle ceneri pesanti come materiale da costruzione, il team di ricercatori ha messo in opera differenti tipologie di bio cemento realizzate aumentando progressivamente (dal 10 al 90 %) il quantitativo di ceneri pesanti prodotte dalla combustione di biomassa, all’interno del composto in sostituzione parziale del cemento Portland, valutandone le prestazioni chimiche e fisiche, nonché l’impatto ambientale.
Le ceneri impiegate provengono dalla combustione di differenti biomasse, una miscela di scarti della produzione di olio di oliva e di rifiuti agricoli (potature di alberi da frutto, vigneti e pioppi).
“Questo processo produce due tipi di ceneri, quelle che rimangono nella prima camera di combustione e si depositano sul fondo della caldaia chiamate ceneri pesanti o scorie bagnate e un altro tipo composto da particelle trascinate dal gas di combustione e depositate sui filtri ovvero le ceneri volanti“, sottolinea Bartolomé Carrasco della UJA autore dello studio.
La scelta è caduta inevitabilmente sulle ceneri pesanti che, a differenza delle ceneri volatili, non contengono cloro e potassio, due sostanze che a lungo andare potrebbero compromettere la qualità e la durata dei blocchi.
IL PROCESSO DI PRODUZIONE – Il processo che ha permesso di trasformare le ceneri pesanti in materiali da costruzione per i blocchi di bio cemento, inizia dall’interno delle centrali per la produzione energetica da biomassa. Gli scarti ottenuti dal processo di combustione sono immagazzinati e lasciati seccare all’interno di appositi contenitori stagni. Provenendo da differenti tipologie vegetali, la miscela viene quindi triturata sino a raggiungere una dimensione vicina ai 100 micron, aumentandone quindi la reattività.
A questo punto il passo successivo è l’idratazione, diluendo la miscela ottenuta con acqua per innescare la reazione chimica tra la silice, contenuta nelle ceneri, e l’idrossido di calcio ed ottenere così il prodotto cementizio. Il composti viene quindi versato negli appositi stampi all’interno dei quali resterà per 28 giorni con idratazione controllata.
I blocchi di bio cemento così ottenuti passato per una vasta gamma di sperimentazioni per valutare la resistenza a pressione, trazione, in presenza di umidità, sottoponendoli a congelamento o essicazione.
Tra le varie combinazioni testate, i risultati ottenuti dal team di ricerca hanno decretato quale migliore miscela quella contenete al 50% ceneri pesanti e cemento Portland.
