“Stop cemento inquinante!” Dal Giappone l’invenzione shock che ricicla scarti e salva il pianeta

L’industria delle costruzioni ha un impatto ambientale notevole, sia per le ingenti emissioni di CO2 legate alla produzione del Cemento Portland Ordinario (OPC) – responsabile del 7-8% delle emissioni globali – sia per le montagne di rifiuti industriali che finiscono in discarica a fine vita dei progetti costruttivi.

Ecco che  dal Giappone arriva una soluzione rivoluzionaria: un nuovo tipo di “cemento” ecologico, creato interamente da scarti industriali, che promette di costruire un futuro più verde e resistente.

Un team di ricercatori giapponesi ha sviluppato un innovativo solidificante per terreni utilizzando due materiali di scarto comuni: la polvere derivante dal taglio dei pannelli di rivestimento per edifici (chiamata Siding Cut Powder o SCP) e la “Earth Silica” (ES), una polvere ottenuta dal riciclo del vetro.

Questa miscela, attivata e trattata termicamente, ha dimostrato di poter trasformare terreni deboli in una base solida e affidabile, con una resistenza alla compressione superiore a 160 kN/m2. Questo valore soddisfa gli standard necessari per la stabilizzazione dei terreni sotto strade, edifici e ponti, il tutto senza utilizzare un solo grammo di cemento tradizionale.

La polvere SCP dal testo scientifico giapponese

“Questa ricerca rappresenta una svolta significativa nei materiali da costruzione sostenibili,” sottolinea il Prof. Shinya Inazumi, a capo del team. “Utilizzando due sottoprodotti industriali, abbiamo sviluppato un solidificante per terreni che non solo soddisfa gli standard del settore, ma aiuta anche ad affrontare la duplice sfida dei rifiuti da costruzione e delle emissioni di carbonio.”

Il segreto sta nel processo: la polvere di scarto SCP viene trattata a temperature specifiche (110∘
C e 200∘ C) per aumentarne la reattività chimica. Questo permette di usarne una quantità minore per ottenere grandi risultati. Miscelata con la Silica, derivata dal vetro riciclato, si forma un legante geopolimerico potente.

Tuttavia, la strada verso l’innovazione non è sempre liscia. Durante i test iniziali, i ricercatori hanno affrontato una potenziale criticità ambientale: la lisciviazione di arsenico da alcune formulazioni, un problema parzialmente attribuito al vetro riciclato (che può contenere tracce di arsenico usato nei processi produttivi originali) e all’argilla stessa. Ma il team non si è perso d’animo. “La sostenibilità non può andare a scapito della sicurezza ambientale,” spiega Inazumi. “Abbiamo identificato e risolto un potenziale problema ambientale: quando è stata rilevata la lisciviazione di arsenico, abbiamo dimostrato che l’incorporazione di idrossido di calcio (una sostanza comunemente usata e sicura) ha mitigato efficacemente questo problema,” rendendo il materiale finale sicuro per l’ambiente.

Le applicazioni di questo materiale “riciclato” sono vaste e promettenti. “Nello sviluppo delle infrastrutture urbane, la nostra tecnologia può stabilizzare i terreni deboli sotto strade, edifici e ponti senza fare affidamento sul cemento Portland ad alta intensità di carbonio,” afferma Inazumi. Ciò è particolarmente prezioso in aree con terreni argillosi problematici, dove i metodi di stabilizzazione convenzionali sono costosi e gravosi per l’ambiente.

La polvere di Silica, cioè di silicio da vetro riciclato

Oltre alla sostenibilità, il nuovo materiale offre vantaggi pratici: fa presa rapidamente, è facilmente lavorabile e resiste bene agli stress ambientali come i cicli di gelo-disgelo, l’attacco dei solfati e dei cloruri. Questo lo rende ideale non solo per infrastrutture a lungo termine in ambienti difficili, ma anche per la stabilizzazione rapida del suolo in zone colpite da disastri. Per lo sviluppo rurale, potrebbe persino essere utilizzato per produrre blocchi di terra a basso contenuto di carbonio, offrendo un’alternativa ai mattoni cotti o al calcestruzzo, notoriamente energivori.

Il Prof. Inazumi conclude sottolineando la visione più ampia del suo lavoro: “Sviluppando un solidificante geopolimerico da flussi di rifiuti prontamente disponibili, non stiamo solo offrendo una soluzione ingegneristica sostenibile, ma stiamo ridefinendo il modo in cui valutiamo i sottoprodotti industriali in un mondo con risorse limitate.” Un vero e proprio esempio di come l’ingegno possa trasformare ciò che consideriamo rifiuto in una risorsa preziosa per un futuro più sostenibile.