Un nuovo cemento per ridurre drasticamente l’impronta di carbonio dell’edilizia
Il calcestruzzo è il materiale artificiale più ampiamente usato sulla Terra, con un consumo annuale di circa 10 miliardi di m³. Inoltre, le emissioni di CO2 derivanti dalla sua fabbricazione rappresentano circa il 5 % delle emissioni antropiche di gas a effetto serra a livello mondiale. Il progetto ECO-BINDER promette di ridurre molto questa impronta ambientale, e durante questo processo di trasformare l’industria del cemento e quella delle costruzioni. ECO-BINDER, che è iniziato a gennaio del 2015 e proseguirà per quattro anni, mira a sviluppare una nuova generazione di materiali da costruzione basati sul calcestruzzo e componenti prefabbricati per il rivestimento degli edifici con un’energia immagazzinata inferiore di oltre il 30 %, proprietà isolanti migliorate del 20 % e costi inferiori del 15 % rispetto alle attuali soluzioni che sono basate sul cemento Portland. “Il progetto sta dimostrando che il cemento Portland ordinario (OPC) e i prodotti cementizi basati su di esso possono essere sostituiti con altri prodotti nuovi basati sulla classe di leganti BYF (Belite-Ye’elimite-Ferrite) a basse emissioni di CO2, senza compromettere qualità o costo,” spiega Federico Meneghello, coordinatore del progetto e Area Manager di Tecnology Intelligence presso D’Appolonia S.p.A. Perché la tecnologia BYF è superiore Nella tecnologia BYF, il contributo di maggiore resistenza iniziale dei calcio-sulfo-alluminati si combina con la durevolezza fornita dalla belite. Calcoli preliminari relativi alla valutazione del ciclo di vita mostrano che le emissioni di CO2 del BYF sono più basse rispetto a quelle del cemento Portland a causa di un minor contenuto di calcio nelle materie prime (minor utilizzo di calcare); di una minore temperatura di cottura del clinker di circa 1250 - 1300°C; e di un minore consumo di energia per la macinazione. Questi fattori portano a un’energia immagazzinata significativamente inferiore rispetto al cemento OPC. Le nuove soluzioni per il rivestimento degli edifici integreranno inoltre funzioni multiple in un singolo prodotto. Esse promettono prestazioni più elevate in termini di isolamento/assorbimento acustico, resistenza al fuoco e alla muffa, stabilità dimensionale per evitare perdite di aria o acqua, e l’ottimizzazione della qualità dell’aria all’interno. Inoltre, esse offriranno proprietà multifunzionali della superficie che sarà ad esempio a riflessione termica, antimacchia, antibatterica e autopulente, a seconda delle tecnologie di rifinitura applicate. Per stabilire una base ragionevole per il confronto con il cemento Portland, i ricercatori di ECO-BINDER hanno iniziato esaminando i regolamenti e le norme nell’industria delle costruzioni. “Il loro obbiettivo è quello di vedere se possono usare le norme esistenti, che si basano sul cemento Portland, o se dovranno stabilire delle nuove norme,” dice Meneghello. “L’obbiettivo finale è quello di garantire che possa essere fatto un confronto ragionevole e che la standardizzazione non rappresenti una barriera all’adozione dei nuovi prodotti.” Dimostrare che funziona Per dimostrare l’efficacia della nuova tecnologia, ECO-BINDER sta costruendo delle piccole abitazioni dimostrative in siti che si trovano in Spagna, Regno Unito e Romania. Tutte le case hanno le stesse dimensioni e la stessa esposizione alla luce solare, mentre i differenti luoghi in cui si trovano consentono ai ricercatori di ECO-BINDER di testare l’impatto delle condizioni climatiche. Temperatura, umidità e altre variabili verranno monitorate per almeno un intero anno allo scopo di esaminare le influenze stagionali in aggiunta alla durevolezza. Strutture simili costruite usando il cemento Portland verranno monitorate negli stessi siti allo scopo di confrontare fianco a fianco le due tecnologie. Poiché aumentano le pressioni a ridurre l’impronta ambientale degli edifici, le strutture esistenti avranno bisogno di essere ristrutturate. Procedere alla loro ristrutturazione energetica usando i componenti prefabbricati di ECO-BINDER potrebbe essere un sistema più rispettoso dell’ambiente rispetto all’utilizzo di nuovo cemento. Allo stesso tempo, il nuovo cemento sviluppato in ECO-BINDER potrebbe essere usato anche al di fuori del settore dei prefabbricati. “Riteniamo che la tecnologia di ECO-BINDER potrebbe alla fine persino sostituire la tecnologia OPC anche per il cemento fresco,” dice Meneghello.
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