Dei ricercatori dell’Università di Tokyo hanno scoperto un nuovo metodo per produrre un calcestruzzo sostenibile a base di alcol e catalizzatori, un’alternativa più ecologica rispetto al materiale tradizionale.
Il calcestruzzo sostenibile senza cemento per ridurre le emissioni
In base a una soluzione chimica, si può migliorare la produzione sostenibile del settore costruzioni. In Giappone, infatti, un gruppo di scienziati dell’Università di Tokyo ha prodotto un nuovo calcestruzzo senza cemento. Questa alternativa potrebbe aiutare l’interno comparto a diminuire il proprio impatto ecologico, migliorando nel frattempo le proprietà del materiale.
Solitamente il calcestruzzo è costituito da un aggregato di sabbia e ghiaia, a cui si aggiunge del cemento, che serve da collante per tenerlo insieme. Il Portland è il tipo di miscela più comune ma per realizzarla servono alte temperature che raggiungono i 1500 °C secondo un processo che emette circa 1 kg di anidride carbonica per ogni kg di cemento.
Calcestruzzo sostenibile: lo studio
“Alcuni ricercatori stanno studiando come sostituire parte del cemento con altri materiali, come ceneri volanti e scorie di altoforno, per ridurre le emissioni di carbonio”, spiega Yuya Sakai, autore del nuovo studio. “Questo approccio, tuttavia, è insostenibile perché la fornitura di tali materiali sta diminuendo”.
Il metodo della Tokyo University risolve proprio questo problema. Il gruppo è riuscito a creare un calcestruzzo senza cemento, grazie a temperature più basse e materiali a minor carico ambientale.
“Oggi è possibile produrre tetraalcossisilano dalla sabbia attraverso una reazione con alcol e un catalizzatore rimuovendo l’acqua, sottoprodotto della processo”, aggiunge lo scienziato. “La nostra idea è lasciare che l’acqua sposti la reazione avanti e indietro dalla sabbia al tetraalcossisilano, per legare le particelle di sabbia tra loro”.
Il team ha dovuto provare diverse miscele variando le condizioni di reazione, come la quantità di sabbia, alcol, catalizzatore e agente di disidratazione da utilizzare. Anche la temperatura di riscaldamento e il tempo di reazione sono stati sperimentati più volte. Trovare la giusta proporzione di sabbia e sostanze chimiche diventa il punto fondamentale per ottenere un prodotto con una resistenza sufficiente.
Un’edilizia sostenibile
“Abbiamo ottenuto i migliori risultati con, ad esempio, sabbia silicea, perle di vetro, sabbia del deserto e sabbia lunare simulata”, racconta il secondo autore Ahmad Farahani. “Questi risultati possono promuovere il passaggio a un’industria edilizia più verde ed economica ovunque sulla Terra. La nostra tecnica non richiede particelle di sabbia specifiche utilizzate nella costruzione convenzionale”.
Inoltre, il gruppo sostiene che il nuovo tipo di calcestruzzo senza cemento può vantare una durata migliore rispetto a quella del calcestruzzo convenzionale, offrendo una maggiore resistenza a sostanze chimiche, umidità e temperatura.
L’ecomalta: l’innovazione ecologica per i rivestimenti del nostro Habitat
Pillole di curiosità – Io non lo sapevo. E tu?
- Le proporzioni medie per preparare un metro cubo di calcestruzzo per usi comuni sono: cemento 300 Kg, acqua 120 litri pari a 120 Kg, abbia 0,4 metri cubi.
- Il peso specifico/massa volumica del calcestruzzo strutturale armato è solitamente 2300-2400kg/m³. Con l’aggiunta dell’acciaio, il peso del Calcestruzzo può arrivare fino a 2500 kg.
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