Basta una scarica elettrica per trasformare la sabbia in una sorta di cemento marino, un materiale naturale in grado di rafforzare le coste marine per generazioni, riducendo significativamente il rischio di erosione causato dai cambiamenti climatici e dall’innalzamento del livello del mare. Questo è in pratica l’ultimo studio della Northwestern University, che con questa scoperta propone una soluzione a tutti gli effetti sostenibile e conveniente al problema dell’erosione della costiera.
Come combattere l’erosione con il cemento marino
Secondo le stime del Join Research Centre della Commissione Europea in un report del 2020, quasi il 26% delle spiagge del mondo sarà eroso entro la fine del secolo. Sono passati 4 anni da quel report, e non sembra che la situazione sia cambiata per il meglio in merito all’erosione della costiera, che con l’intensificarsi delle tempeste e l’innalzamento del livello del mare continua a essere un bel problema.
Anche perché tutte le più importanti strategie atte a ridurre questa erosione, come la costruzione di muri di contenimento o l’iniezione di cemento nel terreno, sono non solo costose, ma anche limitate nella loro efficacia e durata. Da qui l’interesse per i ricercatori della Northwestern University a trovare una soluzione efficace, conveniente e soprattutto il più naturale possibile.
Non a caso, nel loro ultimo studio i ricercatori si sono ispirati ai molluschi e ad altri organismi marini che utilizzano i minerali disciolti nell’acqua di mare per costruire le loro conchiglie. In modo simile, i ricercatori hanno utilizzato questi minerali per formare un cemento marino, appunto fatto di granelli di sabbia marina, ma anziché usare l’energia metabolica come fanno i molluschi, hanno impiegato vera e propria energia elettrica per innescare la reazione chimica.
Come produrre il cemento dalla sabbia
Andando a vedere meglio la creazione di questo “cemento marino”, nei loro esperimenti di laboratorio i ricercatori hanno applicato una leggera corrente elettrica all’acqua di mare, innescando così reazioni chimiche che convertono i minerali disciolti in solidi, come il carbonato di calcio e l’idrossido di magnesio. Questi minerali agiscono come una colla, legando insieme i granelli di sabbia.
In poche parole, l’elettrica ha immediatamente trasformato la sabbia marina in una struttura solida e immobile, simile alla roccia. Riferisce l’Università, il processo ha funzionato con diversi tipi di sabbia, e con stimolazioni elettriche prolungate i risultati sono ancora più evidenti, garantendo una solidità duratura della sabbia trattata.
Il processo sviluppato è anche molto economico rispetto ai metodi convenzionali, con un costo stimato di soli 3-6 dollari per metro cubo di sabbia cementata elettricamente, contro i 70 dollari dei metodi tradizionali. Inoltre, la tecnica può essere utilizzata per riparare strutture di cemento armato, stabilizzare dune di sabbia, rinforzare fondamenta marine e tanto altro.
Il prossimo passo per il team di ricerca sarà testare questa tecnologia direttamente sulla costa, fuori dal laboratorio.
Per saperne di più su questo studio, vi consigliamo la lettura integrale del paper pubblicato su Communications Earth and the Environment.
Andony Landivar Macias, Steven D. Jacobsen & Alessandro F. Rotta Loria, Electrodeposition of calcareous cement from seawater in marine silica sands, Communications Earth and the Environment (2024), DOI: s43247-024-01604-3.
