Le verdure potrebbero essere la chiave per un cemento più forte e più verde
È risaputo da tutti che le verdure fanno bene alle persone, ma una nuova ricerca della Lancaster University conferma anche che potrebbero essere la chiave per realizzare edifici più resistenti e più ecologici. E sì… questo non è uno scherzo!
Gli ingegneri della Lancaster University stanno lavorando con l'industria del calcestruzzo per studiare come le miscele di calcestruzzo possono essere rafforzate e rese più rispettose dell'ambiente aggiungendo "nano-piastrine" estratte dalle fibre degli ortaggi a radice.
Il lavoro, sostenuto da un finanziamento dell'Unione Europea nell'ambito del progetto Horizon 2022 dell'Unione Europea, si basa sul risultati dei primi test che hanno dimostrato che le miscele di calcestruzzo, comprese le «nano-piastrine» di barbabietola da zucchero o carota, migliorano significativamente le proprietà meccaniche del calcestruzzo.
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È stato anche scoperto che questi calcestruzzi a base vegetale hanno prestazioni migliori di tutti gli additivi per cemento disponibili in commercio, come il grafene (vedi architettura con grafene) o i nanotubi di carbonio, e a un costo molto inferiore quando si utilizzano rifiuti dell'industria alimentare.
Le «nano piastrine» estratte dagli ortaggi a radice lavorano sia per aumentare la quantità di silicato di calcio idrato (è uno dei principali composti idrati del cemento Portland, responsabile delle proprietà resistenti del cemento), la principale sostanza che controlla le prestazioni del cemento, in modo da fermare eventuali crepe che appaiono in esso.
Le "nano piastrine" degli ortaggi a radice aumentano la resistenza del cemento
I compositi non solo sono superiori agli attuali prodotti in cemento in termini di proprietà meccaniche e microstruttura, ma utilizzano anche quantità inferiori di cemento. Ciò riduce significativamente sia il consumo di energia che le emissioni di CO2 associate alla produzione del cemento.
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L'industria delle costruzioni è alla ricerca urgente di modi per ridurre le proprie emissioni di carbonio. Questo perché l'anidride carbonica è un sottoprodotto della conversione chimica che avviene durante la produzione del cemento. Il processo richiede anche che il cemento venga riscaldato a temperature molto elevate, spesso attraverso la combustione di combustibili fossili.
La produzione di cemento Portland ordinario, uno degli ingredienti principali del calcestruzzo, è ad alta intensità di carbonio, la sua produzione rappresenta l'otto percento delle emissioni globali di CO2. Si prevede che questa cifra raddoppierà nei prossimi 30 anni a causa dell'aumento della domanda. (Vedi relazione di riferimento QUI)
Gli ingegneri sono stati in grado di utilizzare 40 chilogrammi in meno di cemento Portland per metro cubo di calcestruzzo, risparmiando 40 kg di CO2 per lo stesso volume. Anche se sembra poco, se lo replichiamo al consumo di un Paese, parliamo di numeri molto grandi.
È stato anche scoperto che i composti cementizi a base vegetale hanno una microstruttura più densa., importante per prevenire la corrosione e aumentare la vita utile dei materiali.
Il professor Mohamed Saafi, del dipartimento di ingegneria della Lancaster University e ricercatore principale, ritiene che questa ricerca potrebbe fare molto per ridurre le emissioni di carbonio nelle costruzioni.
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