Il calcestruzzo come serbatoio di anidride carbonica

Barbara Lothenbach, docente e responsabile di progetto presso l’Empa, sta conducendo una ricerca su vari tipi di cemento che consentano al calcestruzzo di immagazzinare CO2 piuttosto che emetterla.

Il cemento è un materiale da costruzione estremamente pratico e gode quindi di grande popolarità. Ogni anno, in tutto il mondo, se ne utilizzano oltre quattro miliardi di tonnellate e la tendenza è in aumento. Tuttavia il cemento tradizionale emette una notevole quantità di anidride carbonica, pari a 700 chilogrammi a tonnellata. Pertanto, essere in grado di produrre cemento a zero emissioni di CO2 è importante per salvaguardare il clima. E si sa già anche come raggiungere questo risultato: è necessario utilizzare l’ossido di magnesio invece della malta. Questo composto si ottiene durante la produzione di acqua potabile in fase di desalinizzazione dell’acqua di mare oppure si può estrarre da alcune rocce, i silicati di magnesio. Posto a contatto con acqua e CO2, l’ossido di magnesio produce un tipo di cemento che immagazzina più CO2 di quanta ne emetta, diventando quindi un serbatoio di anidride carbonica.

Un materiale nuovo e straordinario, almeno in teoria. In pratica, questo metodo di produzione solleva ancora molti interrogativi. È infatti evidente che un nuovo processo può affermarsi solo se il calcestruzzo così prodotto presenta le stesse proprietà del materiale precedentemente impiegato. Un team guidato dalla professoressa Barbara Lothenbach sta conducendo una ricerca presso l’Empa per appurarlo.

«Il calcestruzzo prodotto con il nuovo cemento mostra un’elevata resistenza iniziale, caratteristica importante in termini pratici», afferma Barbara Lothenbach, «mentre il materiale lavorato presenta una resistenza alla compressione di circa 25 megapascal dopo due giorni. Abbiamo riscontrato che questa tipologia di calcestruzzo è soggetta a un ritiro inferiore rispetto al materiale tradizionale. Nonostante un basso valore di pH, la resistenza alla corrosione di questo nuovo tipo di calcestruzzo è sufficiente.» I campioni meno recenti prodotti dal team hanno poco meno di cinque anni. Mediante modelli digitali viene precalcolata l’evoluzione della stabilità del calcestruzzo.

È possibile produrre calcestruzzo con cemento all’ossido di magnesio in cantiere.

Barbara Lothenbach rivela che, nell’ambito dei lavori di costruzione del NEST, dove si stanno testando nella pratica processi alternativi e nuovi materiali, verrà presto eseguito il getto di calcestruzzo di una parete esterna con il nuovo cemento. L’armatura in acciaio potrà essere posata nel nuovo calcestruzzo come si è sempre fatto.

La professoressa Lothenbach ritiene che il calcestruzzo realizzato con cemento a base di ossido di magnesio potrebbe essere pronto per la commercializzazione entro il 2030. La sua diffusione dipenderà anche dal prezzo e dalla disponibilità dell’ossido di magnesio.