La stampa 3D entra nel settore edilizio con un materiale sostenibile a base di argilla, pronto a rivoluzionare la costruzione di case veloci e a basso impatto ambientale. Un team di ricerca dell’Oregon State University (OSU) ha infatti messo a punto una tecnologia che promette di ridurre drasticamente tempi e emissioni nella costruzione, aprendo la strada a abitazioni stampate istantaneamente e a soluzioni rapide per emergenze abitative.
Un cemento alternativo che si solidifica all’istante
Il cemento tradizionale, pilastro dell’edilizia moderna, è anche una delle principali fonti di emissioni di CO₂, contribuendo per circa l’8% alle emissioni globali. La produzione richiede enormi forni industriali che raggiungono temperature superiori ai 1.400 °C, consumando ingenti quantità di combustibili fossili. Inoltre, il processo di presa lenta del calcestruzzo può richiedere fino a 28 giorni per raggiungere la resistenza strutturale completa, rallentando notevolmente i cantieri.
Stando a Techxplore, il team guidato dall’assistente professore Devin Roach e dal dottorando Nicolas Gonsalves ha sviluppato un’alternativa: un inchiostro a base di argilla, mescolato con materiali comuni e un legante a base di acrilamide, che sfrutta la polimerizzazione frontale per solidificarsi immediatamente durante l’estrusione dalla stampante. Questo permette di costruire pareti multilivello e strutture sospese come tetti o architravi di porte e finestre senza supporti aggiuntivi.
“Il materiale stampato raggiunge una resistenza di 3 megapascals subito dopo la stampa, e supera i 17 megapascals necessari per il calcestruzzo residenziale in soli tre giorni”, spiega Roach, sottolineando come questo acceleri notevolmente la costruzione rispetto ai tradizionali tempi di cemento.
Minore impatto ambientale e utilizzo immediato in emergenze
Oltre alla velocità, il nuovo materiale riduce l’impatto ambientale grazie alla composizione a base di suolo facilmente reperibile, fibre di canapa, sabbia e biochar. Il biochar, ottenuto dal riscaldamento di scarti organici in condizioni a basso ossigeno, cattura carbonio, sostituendo una quota significativa del cemento ad alta intensità energetica.
Questa bio-concrete non solo diminuisce le emissioni, ma consente anche di intervenire rapidamente in zone colpite da calamità naturali, dove la necessità di rifugi temporanei è immediata. “Con la frequenza crescente di disastri naturali, è fondamentale costruire strutture rapidamente con materiali disponibili e con basse emissioni”, aggiunge Roach.
Il gruppo di OSU sta ora lavorando per ridurre i costi ancora superiori a quelli del cemento tradizionale e ottenere l’approvazione secondo gli standard ASTM americani, garantendo sicurezza e regolamentazione. La ricerca, pubblicata sulla rivista Advanced Composites and Hybrid Materials, suggerisce che il futuro dell’edilizia potrebbe vedere case stampate non solo rapidamente, ma con un impatto ambientale significativamente inferiore.
