Il legno che si protegge

Oggi la segatura finisce solitamente nel forno. Domani potrebbe proteggere le case dagli incendi. I ricercatori del Politecnico di Zurigo e dell'Empa hanno sviluppato un materiale composito che combina i rifiuti di legno con la struvite minerale e raggiunge la classe di protezione antincendio dei pannelli di cemento convenzionali. Il materiale si autoprotegge, può essere riciclato e proviene in parte da impianti di depurazione.

Ogni anno nel mondo si producono milioni di tonnellate di segatura. La maggior parte di essa viene bruciata e la CO2 contenuta nel legno viene rilasciata nell’atmosfera. È proprio qui che entra in gioco il team di ricerca guidato dal dottorando Ronny Kürsteiner, sotto la direzione di Ingo Bungert, professore di materiali a base di legno al Politecnico di Zurigo. L’obiettivo è mantenere la segatura nel ciclo del materiale più a lungo.

Il trucco dei semi di anguria
Il legante è la struvite, un fosfato cristallino di ammonio e magnesio con note proprietà antincendio. Finora il problema era che la struvite era difficile da combinare con la segatura a causa del suo comportamento di cristallizzazione. I ricercatori hanno trovato la soluzione in un enzima ricavato dai semi di anguria. Esso controlla la cristallizzazione in modo tale che si formino grandi cristalli di struvite che riempiono le cavità tra le particelle di segatura e le legano saldamente tra loro. Il materiale compresso viene poi essiccato a temperatura ambiente.

Tre volte più lungo dell’abete
I test antincendio del Politecnico di Torino parlano chiaro. In un calorimetro a cono, un metodo di prova standardizzato per l’esposizione al calore, il legno di abete rosso non trattato ha preso fuoco dopo circa 15 secondi. Il composito di struvite e segatura ha impiegato più del triplo del tempo. Una volta bruciato, il materiale forma rapidamente uno strato protettivo di materiale inorganico e carbonio, che rallenta l’ulteriore propagazione dell’incendio. Inoltre, la struvite rilascia vapore acqueo e ammoniaca sotto il calore, che ha un effetto raffreddante e priva il fuoco di ossigeno.

Più leggero del cemento, migliore per il clima
I pannelli truciolari tradizionali con legante cementizio, oggi ampiamente utilizzati nell’arredamento, sono composti per il 60-70% in peso da cemento. La loro produzione è pesante e dannosa per il clima. I nuovi pannelli in segatura di struvite richiedono solo il 40% di legante. Sono più leggeri, hanno un’impronta di carbonio significativamente migliore e non finiscono nelle discariche di rifiuti pericolosi dopo la demolizione.

Riciclabili e adatti ai fertilizzanti
Il composito può essere scomposto nei suoi componenti. Il composito può essere scomposto nei suoi componenti: il mulino viene lavorato meccanicamente e poi riscaldato a poco più di 100 gradi, dove viene rilasciata l’ammoniaca e la segatura viene setacciata. Il materiale minerale di partenza, la newberyite, precipita come solido e può essere ritrattato in struvite. Se il materiale non viene riutilizzato, può essere usato come fertilizzante a lungo termine. La struvite rilascia fosforo, azoto e magnesio nel terreno in modo lento e controllato.

Impianti di trattamento delle acque reflue come fonte di materie prime
Sta nascendo un altro ciclo. La struvite viene prodotta in grandi quantità come sottoprodotto indesiderato negli impianti di trattamento delle acque reflue, dove intasa le tubature ed è costosa da smaltire. “Potremmo utilizzare questi depositi come materiale di base per i nostri materiali da costruzione”, afferma Kürsteiner. La possibilità che il materiale si affermi sul mercato dipende principalmente dal costo del legante. Un problema che potrebbe essere risolto con questa fonte.