Cemento, calcestruzzo, carbone. Sono tanti i materiali di cui non si può fare a meno nella costruzione e nello sviluppo industriale e non. Ma il costo è molto alto, per nulla sostenibile nel lungo periodo: solo nel 2022, oltre 1,2 miliardi di tonnellate di cenere di carbone sono state prodotte dalle centrali elettriche a carbone. E in paesi come l’Australia, questa quantità rappresenta quasi un quinto di tutti i rifiuti, nonostante il passaggio alle energie rinnovabili.
La soluzione sarebbe o la ricerca di un’alternativa (molto difficile) o la trasformazione di questi materiali in soluzioni ecosostenibili (più fattibile). Sempre dall’Australia, infatti, arriva un’interessante progetto per sviluppare un calcestruzzo ecosostenibile.
Calcestruzzo sostenibile, l’innovazione arriva dall’Australia
Come racconta la Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), gli ingegneri a capo di questo team di ricerca hanno collaborato con la centrale elettrica Loy Yang di AGL e l’Ash Development Association of Australia per sostituire l’80% del cemento nel calcestruzzo con la cenere volante di carbone.
E questo è stato possibile con i nano-additivi, che hanno permesso di modificare la chimica del calcestruzzo e aggiungere più cenere volante senza compromettere le prestazioni ingegneristiche del materiale.
Si tratta di un significativo progresso rispetto ai calcestruzzi a basse emissioni di carbonio esistenti, che tipicamente sostituiscono non più del 40% del loro cemento con cenere volante. Così facendo, diventa più concreta la possibilità di ritrovarsi a breve con del calcestruzzo davvero sostenibile.
Cosa sono i nano-additivi
Altresì noti come additivi manotecnologici, i nano-additivi sono soluzioni realizzate attraverso l’integrazione di nanoparticelle che sono state progettate per migliorare le performance o aggiungere nuove proprietà a materiali diversi anche tra loro (liquidi, vernici, oli, resine, smalti, tessuti…).
Come ad esempio il calcestruzzo, il quale, secondo gli studi di laboratorio, può essere arricchito con la cenere di fondo. Cenere che può essere presa dai bacini di stoccaggio delle centrali elettriche, dimostrando comunque di soddisfare gli standard relativi alle prestazioni ingegneristiche e i requisiti ambientali.
Lo stesso materiale è ora sotto la lente di un programma pilota di modellazione al computer sviluppato dall’RMIT in collaborazione con l’Università di Hokkaido, grazie al quale si valuteranno le prestazioni nel tempo di queste nuove miscele di calcestruzzo.
Così da vedere come i nano-additivi agiscono nelle prestazioni del calcestruzzo durante le prime fasi di presa. In questo modo sarà possibile ottimizzarle, migliorando la densità e la compattezza del materiale. Questa modellazione, con la sua vasta applicabilità a vari materiali, rappresenta un passo cruciale verso la simulazione assistita digitalmente nella progettazione e costruzione di infrastrutture.
