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Edilizia sostenibile: come risolvere il problema del cemento

di Circularity

Data 14/04/2022
Tipo News

Come possiamo rendere l’edilizia sostenibile e circolare con un cemento a basso impatto?  Come possiamo costruire città senza distruggere il pianeta? Il tempio nell’immagine qua sotto è sopravvissuto più a lungo della civiltà che l’ha costruito. Attraversando le invasioni barbariche e il crollo dell’Impero Romano, il Pantheon è ancora in piedi dopo quasi 2000 anni.  Questo grazie a questo super materiale: il cemento.  È semplice, è forte, è economico e dura a lungo.  In tutto il mondo, il cemento è diventato il fondamento delle città moderne e degli alti standard di vita.  Ma è anche un killer del clima.  L’industria del cemento e del calcestruzzo è responsabile di circa l’8% delle emissioni di carbonio nel mondo.  E anche se è ovunque intorno a noi, non ne parliamo abbastanza. 

Phanteon: costruzione in cemento per un'edilizia sostenibile

I punti di forza del cemento, la sfida per un’edilizia sostenibile

Gli antichi romani erano degli ingegneri provetti.  Creavano una malta speciale con calce umida e cenere vulcanica che usavano per legare piccole pietre e mattoni.  La utilizzavano per costruire alcune delle più grandi meraviglie del mondo antico.  Ma quando l’Impero Romano cadde, svanirono anche i segreti per fare il calcestruzzo vulcanico.  Fu solo nel 19° secolo che il muratore inglese Joseph Aspdin inventò il cemento Portland, una polvere fine ottenuta riscaldando calcare e argilla in un forno e macinandola fino a ridurla in polvere.  Questo fu il precursore della moderna industria del cemento.  Presto il cemento fu al centro delle costruzioni ovunque, da città e case a strade e dighe.   

Perché è difficile rendere il cemento e l’edilizia sostenibile  

A temperature altissime, il carbonato di calcio del calcare e il biossido di silicio dell’argilla si uniscono per formare forti silicati di calcio.  Ma la reazione rilascia anche anidride carbonica che riscalda il pianeta.  Gli ioni di calcio e di silicio nei silicati si dissociano quando il cemento viene aggiunto all’acqua.  Quando la miscela si asciuga, questi formano cristalli che riempiono gli spazi vuoti e incollano saldamente il materiale.  Mescolando il cemento con sabbia e ghiaia, si può fare ciò che è essenzialmente una forte e durevole roccia artificiale – per pochissimi soldi.  Ecco perché questa antica invenzione è oggi il materiale più usato al mondo dopo l’acqua.  L’industria del calcestruzzo prevede che le emissioni aumenteranno da 2,5 gigatoni all’anno a 3,8 entro il 2050.  Per fermare il riscaldamento del pianeta, è però necessario che queste emissioni scendano a zero.    Ma le emissioni del cemento sono difficili da eliminare. Non solo per via dell’anidride carbonica della reazione chimica che abbiamo visto prima. È anche perché i produttori bruciano combustibili fossili per riscaldare i forni ai 1400 gradi Celsius di cui hanno bisogno per scomporre i componenti. Tutto ciò significa che fare una tonnellata di cemento rilascia più di 600 chilogrammi di anidride carbonica nell’aria.  

La sfida del cemento sostenibile è più difficile da risolvere dell’inquinamento proveniente, per esempio, dalle automobili o dalle centrali a carbone.  Non si può semplicemente fare in modo che il consumo di energia diventi più efficiente, non si può semplicemente cambiare i combustibili che si usano, c’è una sfida tecnica fondamentale. Ma allora…  se il cemento è così difficile da produrre senza danneggiare il clima, non dovremmo semplicemente smettere di usarlo del tutto?  Beh, prima di tutto, il mondo ricco ha costruito con il cemento per più di un secolo.  Le persone nei paesi a basso reddito hanno il diritto di costruire alloggi e infrastrutture che possano rimanere solidi di fronte a condizioni meteorologiche estreme.  Ma il secondo problema è che le alternative al cemento non sono necessariamente migliori. In alcune parti del mondo, il legname proveniente da fonti sostenibili ha un enorme potenziale per sostituire il cemento e immagazzinare anidride carbonica allo stesso tempo. Ma costruire intere città con gli alberi metterebbe troppa pressione sulle foreste che sono già in difficoltà.  

il legno è più sostenibile del cemento, ma non basta a risolvere il problema dell'edilizia sostenibile
Il legno è più sostenibile del cemento, ma da solo non risolverà il problema dell’edilizia

La roadmap per un cemento net zero entro il 2050  

Quindi, se il calcestruzzo è qui per rimanere, come possiamo renderlo verde? Nell’ottobre 2021 l’industria ha fatto un enorme passo avanti e ha svelato il suo piano per fare proprio questo.:

  • Una grossa fetta dei risparmi energetici entro il 2050 sarà da attribuire all’efficienza.  Per esempio, l’11% proverrà dall’industrializzare il processo di produzione del cemento. 
  • Poi c’è il riscaldamento dei forni con combustibili alternativi, forse tramite la combustione dei rifiuti in impianti di incenerimento, o facendo il cemento con calore di scarto dalle acciaierie e dagli impianti a carbone. 
  • Il piano include anche un po’ di anidride carbonica che il cemento assorbe naturalmente nel tempo. Quest’ultimo è un processo che l’industria delle costruzioni potrebbe accelerare riciclando il cemento frantumato da vecchi edifici e iniettandovi CO2.
  • Un altro 22% del risparmio previsto proviene dalla progettazione di edifici più efficienti e dal prolungamento della loro vita. Questo elemento non è interamente nelle mani dell’industria del cemento. Si tratta anche di come gli architetti e gli ingegneri progettano le nostre città. Potrebbero adattare i vecchi edifici invece di abbatterli, e progettare nuovi edifici per durare più a lungo, proprio come facevano i romani.    Il Pantheon è passato da tempio pagano a chiesa cristiana. 
  • Ma il grande punto interrogativo è l’ultimo terzo: catturare l’anidride carbonica dopo che è stata emessa e poi immagazzinarla. La tecnologia CCS (Carbon Capture and Storage) è già utilizzata in diversi impianti, solo non a buon mercato o su scala. L’industria può quindi garantire che abbastanza carbonio sarà catturato entro il 2050 quando le prime prove nei cementifici stanno avvenendo solo ora?   

“Il fatto è che nei prossimi 10 anni dobbiamo far maturare questa tecnologia e provare la sua scalabilità industriale e commerciale”.  Questo è Thomas Guillot, CEO del gruppo di pressione dell’industria del cemento (GCCA) che ha redatto la tabella di marcia.  Entro la fine del decennio vogliono dieci cementifici completamente attrezzati per catturare il carbonio per il riutilizzo o lo stoccaggio. Ma l’industria del calcestruzzo non ha ancora preso impegni dettagliati su come smetterà di inquinare. Guillot dice che questo arriverà più avanti nel corso dell’anno.  “Quello che vogliamo fare è davvero trasformare gli impegni in azioni, le visioni globali in requisiti locali”.    Gli esperti dicono che una grande parte della soluzione sarebbe incentivare l’industria a cambiare tassando il carbonio e sovvenzionando le tecnologie emergenti. Poiché il cemento è così redditizio e le alternative   sono ancora nelle prime fasi di sviluppo, i governi avrebbero bisogno di spingerlo sulla strada giusta. “È un settore ad alta intensità di capitale. È un settore che è stato molto conservatore, che è stato riluttante    a muoversi in passato. Non ha affrontato molte pressioni politiche. La gente non ci pensa davvero. Questo è anche parte del fatto che è difficile da abbattere”.   

Ci sono già alcune di buone notizie. Una società britannica ha catturato con successo la CO2 da un cementificio in Francia e l’ha trasformata in materiali che possono essere usati nell’edilizia. In Svezia, uno studio pilota ha dimostrato che il cemento può essere tecnicamente prodotto dall’elettricità    senza usare combustibili fossili – anche se questo significherebbe anche più domanda di energia pulita. In Norvegia, una fabbrica di cemento è pronta ad aprire un impianto di cattura del carbonio    nel 2024, il che dovrebbe dimezzare le emissioni dell’impianto. Il filo conduttore di tutte queste soluzioni è rendere il cemento a basso contenuto di carbonio più economico. E questo richiede politiche, investimenti e ricerca.    “Il consumatore medio non pensa al suo consumo di cemento e calcestruzzo…Il posto in cui si trovano queste decisioni sono davvero i governi”.    Questo non significa che noi cittadini non abbiamo voce in capitolo. Certo, non poissiamo scegliere quanto cemento c’è in casa nostra. Ma più attenzione riceve l’industria del cemento, più pressione dovrà affrontare per diventare verde. Il cemento è uno di quei problemi climatici di cui nessuno parla, ma di cui bisogna fare moltissimo. E come abbiamo appena visto, ci sono davvero delle soluzioni.    

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