Oggi utilizziamo più cemento che acciaio, legno, plastica e alluminio messi insieme. Essendo il materiale artificiale più popolare sulla Terra, è la seconda sostanza più consumata dopo l'acqua, tuttavia, gli impatti ambientali del calcestruzzo sono spesso trascurati. Continua a leggere per capire perché le emissioni di calcestruzzo sono così problematiche e cosa stanno facendo gli scienziati per mitigarle.
Il calcestruzzo è stato ampiamente utilizzato come materiale da costruzione per secoli, dal Colosseo a Roma che utilizza sabbia vulcanica come adesivo, alle case residenziali e ai giganteschi grattacieli che utilizzano il cemento Portland come componente chiave del calcestruzzo moderno.
Il calcestruzzo non è tanto un materiale specifico quanto una classe di materiali. È la combinazione di sabbia, ghiaia o altro materiale di riempimento con un adesivo, solitamente cemento o un altro agente legante. Questo può quindi essere rinforzato con travi o rete in acciaio per fornire resistenza alla trazione e flessibilità, risultando in una struttura robusta e durevole.
Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più utilizzato al mondo e non è difficile capire perché. Il calcestruzzo è durevole, a bassa manutenzione e resistente al fuoco e all'acqua. Può proteggere le persone dal vento e dalla pioggia e può resistere a condizioni meteorologiche ancora più estreme, che possiamo vedere aumentare notevolmente man mano che il clima continua a cambiare.
Costruire edifici in cemento non è così economico come il legno o l'acciaio, tuttavia la forza e la durata del calcestruzzo consentono a questa variazione di uniformarsi nel tempo. Il calcestruzzo ha anche la flessibilità di essere versato in lastre o stampi come liquido, rinforzato con acciaio e quindi indurito per indurire in un materiale solido come una roccia.
La produzione di calcestruzzo è responsabile di circa l'8% della CO globale2 emissioni, una netta differenza rispetto al 2.8% dell'industria aeronautica, e il suo impatto ambientale si estende ben oltre.
Questa impronta di emissione deriva principalmente dalla produzione di cemento Portland, l'adesivo principale nel calcestruzzo. Il cemento è costituito da calcare estratto (carbonato di calcio) riscaldato a quasi 1500 gradi Celsius, che produce clinker (ossido di calcio, una forma di calce) e CO2. Questo clinker viene macinato e miscelato con acqua e gesso per creare cemento.
L'impatto ambientale del calcestruzzo può essere ampliato anche oltre la semplice CO2 emissioni. Uno di questi problemi è l'effetto isola di calore. Questo è il fenomeno in cui gli spazi urbani sono significativamente più caldi delle aree circostanti a causa del cemento e dell'asfalto che hanno una capacità termica molto più elevata e una riflettività inferiore rispetto al verde. Ciò ha peggiorato gli effetti del cambiamento climatico nelle città.
Inoltre, il concetto di "iceberg" di cemento mostra quanto sia radicato il cemento nel nostro paesaggio urbano e suburbano. Le costruzioni in cemento durature hanno cambiato il modo in cui interagiamo con la natura. Le dighe, che dureranno da decenni a secoli, vengono erette per controllare fiumi e laghi e possono impedire il prosperare dei sistemi ecologici. Infrastrutture urbane come centri commerciali, grattacieli e parcheggi multipiano producono enormi quantità di anidride carbonica nel processo di costruzione e immagazzinano carbonio in modo immutabile che è difficile da decostruire e ancora più difficile da smaltire efficacemente.
I cambiamenti possono essere apportati sia nel modo in cui viene prodotto il calcestruzzo, sia nel modo in cui interagiamo con esso nella costruzione degli spazi urbani. Come punto di partenza, l'utilizzo delle ultime tecnologie può ottimizzare il processo di produzione per ridurre al minimo lo spreco di energia e reagenti. Anche essere critici e specifici sulla quantità di calcestruzzo richiesta in un progetto e utilizzarne meno ove possibile è molto efficace. Tuttavia, anche il cambiamento di processi vecchi di decenni per alternative più sostenibili potrebbe rivelarsi utile laddove il calcestruzzo è ancora l'opzione migliore.
I ricercatori dell'Università del Colorado potrebbero aver trovato un modo per neutralizzare la produzione di carbonio della produzione di calcestruzzo con calcare di origine biologica. Alcune specie di microalghe possono creare carbonato di calcio come prodotto della fotosintesi, che assorbe l'anidride carbonica nel processo. Questo può quindi essere macinato come sarebbe il calcare e riscaldato per produrre clinker per cemento. Tuttavia, questo può essere reso ancora più efficace se la stessa produzione di clinker riduce la sua CO2 produzione. I combustibili alternativi come l'idrogeno o i biocarburanti possono ridurre l'impatto diretto della combustione di combustibili fossili.
Inoltre, gli ingegneri di Cambridge hanno ideato un metodo che riutilizza il vecchio calcestruzzo che altrimenti andrebbe in discarica. Gli ingegneri hanno scoperto che il cemento usato è chimicamente molto simile al flusso di calce utilizzato negli impianti di riciclaggio dell'acciaio. Il processo utilizza il vecchio cemento al posto del flusso di calce che, dopo aver riciclato l'acciaio, forma una scoria quasi identica al clinker. Questo può quindi essere utilizzato per creare nuovo cemento ancora e ancora. L'aggregato può anche essere riutilizzato dal vecchio calcestruzzo, consentendo uno spreco significativamente inferiore di rocce e sabbia e un minore impatto ambientale se il processo di riciclaggio è alimentato da energia rinnovabile.
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