Il calcestruzzo stampato in 3D immagazzina CO₂ e riduce il consumo di risorse
Ricercatori svizzeri stanno collaborando con partner europei allo sviluppo di elementi in calcestruzzo realizzati con stampanti 3D. Il materiale utilizzato è praticamente privo di cemento e, una volta indurito, è in grado di immagazzinare anidride carbonica.
I ricercatori del laboratorio di Ingegneria Strutturale del Laboratorio Federale di Prova dei Materiali e di Ricerca (Empa) stanno lavorando allo sviluppo di elementi in calcestruzzo realizzati con una stampante 3D. Secondo un comunicato, questi elementi da costruzione sono stabili senza la tradizionale armatura in acciaio e praticamente privi di cemento. Il materiale dovrebbe immagazzinare anidride carbonica durante l’indurimento.
Il lavoro di ricerca si svolge nell’ambito del progetto europeo CARBCOMN (Carbon-negative compression dominant structures for decarbonized and de-constructable concrete buildings). Oltre all’Empa, allo sviluppo partecipano ricercatori del Politecnico federale di Zurigo (ETH), della filiale dell’Empa re-fer di Seewen e altri partner europei.
Il materiale per la stampa 3D proviene da scarti industriali riciclati, come le scorie d’acciaio. Le forme geometricamente ottimizzate vengono realizzate con un processo speciale. Come armature vengono utilizzate leghe a memoria di forma a base di ferro (Fe-SMA) di re-fer. Per l’indurimento di questo calcestruzzo, in una camera di combustione viene iniettato anidride carbonica, che si lega chimicamente alla miscela di calcestruzzo. «Qui combiniamo competenze uniche: stampa 3D, prestazioni strutturali e la nostra specialità: le leghe a memoria di forma a base di ferro», afferma il ricercatore dell’Empa Moslem Shahverdi nel comunicato. «Da un lato utilizziamo metodi di produzione digitali per costruire in modo sostenibile. Dall’altro sostituiamo il cemento tradizionale con leganti a bassa impronta di CO2.» Gli elementi in calcestruzzo sono inoltre progettati in modo tale da poter essere smontati dopo l’uso e riutilizzati altrove.
Il progetto quadriennale, avviato nel 2024, è finanziato nell’ambito di Horizon Europe e riunisce undici istituti di ricerca e studi di architettura leader provenienti da tutta Europa. Secondo il comunicato, tra questi figurano l’Università di Gand, l’Università Tecnica di Darmstadt, l’Università greca di Patrasso, nonché Zaha Hadid Architects di Londra, Mario Cucinella Architects di Bologna e le aziende Tesis di Penta di Fisciano (Italia), orbix di Genk e incremental 3D di Innsbruck.