Ciò che ieri era spazzatura, oggi sostituisce il cemento
Chi scava una galleria produce, come effetto collaterale, milioni di tonnellate di terra e roccia che finora finiscono per lo più inutilizzate nelle discariche. Un nuovo progetto di ricerca dell’Università Tecnica di Colonia mira proprio a cambiare questa situazione e a ricavare da questo materiale di scavo un sostituto del cemento rispettoso del clima. Se questa innovazione avrà successo, un problema di smaltimento si trasformerà in una preziosa materia prima. I primi risultati di un progetto precedente danno già motivo di speranza.
Con il nome di Geo-BAB, un consorzio interdisciplinare sta studiando come il materiale argilloso-minerale derivante dalla costruzione di gallerie possa essere utilizzato, tramite trattamento termico e attivazione chimica, come alternativa a basse emissioni di CO₂ al cemento. Il progetto collaborativo biennale è finanziato dall’Istituto federale tedesco per le strade e i trasporti con circa 650’000 euro nell’ambito del programma di innovazione «Strada».
Come l’argilla diventa un legante
Al centro del progetto c’è la calcinazione, un processo in cui il materiale argilloso viene essiccato, macinato finemente e successivamente riscaldato. Grazie a questo trattamento termico, la struttura cristallina dei minerali argillosi si modifica: essi sviluppano proprietà pozzolaniche e possono reagire con la calce, un presupposto fondamentale per sostituire in parte il clinker da cemento. Parallelamente, il team sta studiando un secondo approccio, più radicale, che prevede leganti completamente privi di cemento, in cui sono gli attivatori, come il silicato di sodio, a determinare la resistenza.
Perché questo è importante per il clima
La necessità di agire è urgente. Il cemento è responsabile fino al 91 per cento dell’impronta di CO₂ del calcestruzzo e, a livello mondiale, di circa l’8 per cento delle emissioni di CO₂ di origine antropica, quattro volte tanto rispetto all’intero traffico aereo globale. Ogni percentuale che può essere sostituita con argilla calcinata incide quindi direttamente sul bilancio climatico dei progetti edilizi.
Un progetto precedente ne fornisce la prova
Che l’approccio funzioni è già stato dimostrato dal progetto TOFFEE, anch’esso sotto la guida del Politecnico di Colonia. Con una sostituzione del 10% del cemento con argille calcinate, il calcestruzzo ha raggiunto valori di resistenza paragonabili a quelli del calcestruzzo convenzionale; anche con una sostituzione fino al 40%, la resistenza alla compressione è rimasta adeguata all’uso pratico. Questi risultati costituiscono la base scientifica su cui si fonda ora Geo-BAB.
La pratica sta già seguendo l’
Altri progetti edilizi sperimentano da tempo idee simili. Per il tunnel della Filder, nell’ambito del progetto «Stuttgart 21», la Porr AG, in collaborazione con MC-Bauchemie, ha sviluppato una malta per fessure anulari praticamente priva di cemento, che utilizza scorie metallurgiche e ceneri volanti al posto del cemento ed è stata nel frattempo brevettata. Nella Bassa Austria è inoltre in corso una prova sul campo con un «Eco-Beton» che, durante la produzione, emette un quarto in meno di CO₂ rispetto al calcestruzzo standard. Questi esempi dimostrano che nella costruzione di gallerie è già iniziata la transizione da prodotto di scarto a materia prima di valore.