L’impatto ambientale del calcestruzzo
Come abbiamo visto, i materiali da costruzione più comuni sono dei composti complessi. Questo rende difficile misurare esattamente l’impatto ambientale della loro produzione, perché richiede un’analisi di ogni sostanza impiegata.
Grafica 1 di F. Seganfreddo
Possiamo comunque avere un’idea chiara delle dimensioni dell’impatto ambientale del calcestruzzo a partire dall’impatto ambientale del cemento.
Le stime più recenti sono state pubblicate a novembre del 2023 da Andrew Robbie e Peters Glen, due ricercatori del Center for International Climate Research di Oslo coinvolti nel Global Carbon Project (GCP). Il GCP è un progetto internazionale di ricerca che dal 2001 si occupa del monitoraggio delle emissioni di CO2 dei Paesi di tutto il mondo. Il loro lavoro consiste nella creazione di un data set consultabile che raccoglie dati da diverse pubblicazioni scientifiche di tutto il mondo. È un grande progetto di sintesi dei dati, simile allo sforzo condotto dall’IPCC per la sintesi degli studi scientifici sul cambiamento climatico.
Secondo questo data set, nel 2021, la produzione di cemento è stata responsabile dell’emissione di 1.6 miliardi di tonnellate di CO2 nell’atmosfera, con un aumento del 120% in soli 20 anni (754.33 milioni di tonnellate nel 2001). Questo aumento impressionante è ben mostrato nel grafico prodotto dal programma di Oxford, Our World in Data.
Grafica 2 di F. Seganfreddo
Per meglio comprendere questi dati è importante considerare come sono stati calcolati. L’impatto del cemento, infatti, è misurato sulla base delle emissioni di CO2 dovute ai processi chimici della sola produzione, cioè senza contare le emissioni dovute all’utilizzo del cemento, come i combustibili fossili utilizzati per il suo trasporto, l’impatto della costruzione degli edifici, del consumo di suolo, ecc.
Durante la fase di produzione del cemento, il calcare e l’argilla vengono fusi ad alte temperature (circa 1450 gradi), portando il calcare a decomporsi in ossido di calcio e anidride carbonica. Circa la metà delle emissioni totali di CO2 derivanti dalla produzione di cemento sono dovute a questa reazione chimica (CaCO3 + calore → CaO + CO2). L’altra metà deriva dalle emissioni durante la produzione e il trasporto.
Secondo le stime dell’organizzazione indipendente Fakta o Klimatu, se si considerano le emissioni del cemento nel loro complesso, unitamente ai combustibili fossili bruciati nel processo di produzione, si arriva a un’emissione totale di circa 2.8 miliardi di tonnellate di CO2, cioè l’8% delle emissioni globali. Come spiegano i ricercatori della Fakta o klimatu, se l’industria del cemento fosse un paese, le sue emissioni verrebbero solo dopo quelle di Cina e Stati Uniti.
Carbi Crete
Una possibile soluzione per la riduzione dell’impatto ambientale della produzione di calcestruzzo arriva da una start up canadese, CarbiCrete. Fondata da un team di ingegneri dell’Università di McGill, con sede a Montréal, l’azienda si occupa della produzione di calcestruzzo seguendo un nuovo metodo di produzione, basato sulla rimozione dell’eccesso di CO2 dall’atmosfera. In particolare, la produzione avviene in due fasi:
– Durante la prima fase, il calcestruzzo non viene prodotto a partire da un mix di cemento, bensì da un mix di scorie metalliche, scarti dell’industria metallurgica. Utilizzando questo mix di metalli, si evitano le emissioni dovute alla produzione di cemento che, come abbiamo visto, sono responsabili per quasi la metà delle emissioni di Co2 nella produzione di calcestruzzo;
– La seconda fase consiste nel trattamento con CO2 dei prodotti di calcestruzzo. La CO2 viene catturata dall’atmosfera per mineralizzare il calcio presente nei prodotti di calcestruzzo. Durante questo trattamento il gas serra reagisce con le scorie metalliche per formare il carbonato di calcio. Questo processo altera le proprietà del calcestruzzo iniziale, rendendolo di fatto analogo al calcestruzzo tradizionale, e idoneo per essere usato nell’edilizia.
La prima fase, evitando l’uso del cemento azzera le emissioni di CO2. La seconda fase, invece, ne riduce la quantità già presente nell’atmosfera, incapsulando il gas serra nel materiale da costruzione. Grazie a questo nuovo processo, i prodotti di CarbiCrete sono definiti “carbon-negative”, poiché per la loro produzione viene rimossa più CO2 di quanta ne venga prodotta.
Rimozione di Co2 o riduzione delle emissioni?
CarbiCrete non è l’unica azienda del campo, negli ultimi anni infatti sono molte le imprese che si stanno muovendo per affrontare il problema, utilizzando diverse tecnologie per ridurre le emissioni generate dalla produzione di prodotti di calcestruzzo.
Grafica 3 di F. Seganfreddo
Ogni azienda si concentra su diversi aspetti della produzione del calcestruzzo, cercando nuove tecnologie che permettano di ridurre le emissioni di quella parte del processo. L’azienda Sublime System, ad esempio, sostituisce la fase iniziale di combustione del cemento con un processo elettrochimico, evitando così le emissioni dovute alla combustione di combustibili fossili.
La differenza principale tra CarbiCrete e le altre aziende è che queste ultime non utilizzano tecnologie di estrazione di CO2 dall’atmosfera, bensì cercano tecnologie che producano sempre meno emissioni.
Secondo i sostenitori di questo metodo, sarebbe questa la vera strada per la produzione di cemento “green”, come dichiarato dalla fondatrice di Sublime System in un’intervista per Musingsmag: «La sostenibilità a lungo termine del “cemento verde” dipende dalle tecnologie di produzione del cemento che evitano le emissioni di CO2, piuttosto che da quelle che si basano sulla cattura della CO2. Chiamiamo queste tecnologie “true-zero”, non “net-zero”, che invece implica alcune aggiunte e sottrazioni per raggiungere lo zero».
Conclusione
Il trattamento ad alte temperature del cemento è responsabile di circa metà delle emissioni di CO2 durante la produzione di calcestruzzo, il materiale da costruzione più utilizzato al mondo. Il primo modo per ridurre queste emissioni è sostituire il cemento con altri materiali. L’azienda CarbiCrete utilizza scarti siderurgici al posto del cemento e tratta i propri prodotti con CO2 estratta dall’atmosfera.
In questo modo l’intero processo non solo riduce le emissioni, ma permette di incapsulare in un materiale da costruzione l’eccesso di CO2 che altrimenti rimarrebbe nell’atmosfera, creando danni per la salute dell’uomo e del pianeta. Nonostante ci siano approcci alternativi, è difficile dire quale approccio alla riduzione delle emissioni sia migliore. Quel che è certo è che bisogna cercare di ridurre l’impatto ambientale dell’intero settore, e qualsiasi sforzo in questa direzione merita attenzione.
Dopo la laurea magistrale in filosofia presso l’Università di Padova, frequenta il master di comunicazione scientifica dell’Università di Trento. Attualmente lavora come comunicatore scientifico per fondazioni e centri di ricerca in Italia. Collabora come articolista per Atmosphera Lab.
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