In questo articolo parleremo di edilizia circolare e ne vedremo una pratica applicazione con il calcestruzzo geopolimerico.
L’industria dell’edilizia è responsabile di oltre il 30% dell’estrazione di risorse naturali, del 25% dei rifiuti solidi generati nel mondo ed emette circa il 25% di anidride carbonica (Mahpour, 2018). Ciò accade perché il settore delle costruzioni adotta perlopiù un modello economico lineare (prelievo di risorse-utilizzo-scarto).
Il rapporto ISPRA del 2019 fotografa la situazione attuale relativa ai rifiuti speciali prodotti dal settore industriale. Nello specifico gli scarti da costruzione e da demolizione, nello stesso anno, costituiscono quasi il 48% del totale dei rifiuti speciali non pericolosi e il 44% di tutti i rifiuti speciali (pericolosi e non) prodotti in Italia (Benachio G.L. et al., 2020).
L’industria delle costruzioni resta, però, un settore fondamentale poiché funge da motore per altri settori e contribuisce alla crescita socioeconomica globale con un incremento del 25% del prodotto interno lordo e genera opportunità di lavoro per circa il 7% della popolazione mondiale (Norouzi et al., 2021). Ma questi benefici economici continueranno solo se le risorse per la costruzione saranno consumate in modo efficiente e sostenibile.
Costruzione e demolizione degli edifici, dunque, generano una notevole quantità di scarti, quindi, offrono un ampio potenziale di riciclo.
Il riciclo di questi materiali può essere eseguito in loco o in un impianto di trattamento adeguato, sfruttando diversi processi:
Oggi l’isolamento degli edifici viene realizzato utilizzando prevalentemente materiali ottenuti da prodotti petrolchimici (principalmente polistirene) o da fonti naturali, spesso lavorate ad alto consumo energetico (es. vetro), con effetti dannosi sull’ambiente, soprattutto per la fase di produzione (utilizzo di materiali non rinnovabili e consumo di energia fossile) e per la fase di smaltimento (riutilizzo o riciclaggio dei prodotti a fine vita).
L’effettiva sostenibilità dei materiali isolanti è legata alla loro disponibilità e dovrebbero essere utilizzati preferibilmente dove vengono raccolti, prodotti o fabbricati.
Si stanno studiando alternative a ridotto impatto ambientale che impieghino materie prime naturali, ad esempio Phragmites australis, pianta solitamente raccolta nella stagione invernale, che può essere assemblata in pannelli utilizzati in tetti e pareti, sia come isolante interno che esterno, rivestiti con intonaco.
I materiali da costruzione solitamente riciclati includono cemento, vetro, argilla, cartongesso, materiali prefabbricati, plastica, mattoni, malta per muratura, aggregati riciclati, malta cementizia e gesso.
Il riciclo dei materiali deve tenere in considerazione diversi aspetti, come, il mantenimento dell’integrità di un prodotto e la non convenienza del processo, soprattutto per metalli e materiali compositi che sono molto costosi da riciclare e soggetti a corrosione. Riciclare il vetro, ad esempio, è piuttosto costoso, soprattutto quando i rifiuti sono rotti e contaminati in diversi colori (Chan D. et al., 2022).
Secondo studi recenti, in realtà, i rifiuti di vetro possono essere riciclati con successo per la realizzazione di materiali isolanti termici e acustici utilizzando processi di schiumatura, quindi, sottoforma di schiuma di vetro o di fibre di vetro riciclate.
Un altro esempio è dato dalle plastiche riciclate, come l’uso di bottiglie in PET (75%) e PET vergine termolegante (25%) utilizzate per produrre pannelli isolanti innovativi oppure la sostituzione di parte della sabbia silicea presente nelle malte, con plastica riciclata (poliolefina e PET) che permette di ridurne la conducibilità termica, ma anche la resistenza alla compressione (Asdrubali F. et al., 2015)
Il riciclo di calcestruzzo attualmente richiama una maggiore attenzione. Ciò è dovuto alle caratteristiche intrinseche del calcestruzzo, che ne rendono molto facile il riciclo rispetto ad altri materiali di scarto.
Le costruzioni in calcestruzzo contribuiscono in modo rilevante alle emissioni globali di carbonio. La maggior parte di essa deriva dall’uso del cemento (gesso o argilla), che funge da legante nel calcestruzzo. Il cemento da solo è responsabile di circa il 10% delle emissioni globali di carbonio (Scrivener et al., 2017). Ogni tonnellata di cemento emette 600–900 kg di CO₂.
Occorre tener presente che il calcestruzzo è l’unico materiale al mondo sufficientemente disponibile per soddisfare la domanda globale di materiali da costruzione. Il consumo globale di materiali cementizi oggi è circa 8,5 volte superiore alla produzione mondiale di legno e circa 1,5 volte superiore alla produzione mondiale di acciaio (Scrivener et al., 2017). Questi dati evidenziano che il calcestruzzo viene utilizzato in quantità molto più rilevanti rispetto a qualsiasi altro materiale da costruzione per la produzione di elementi strutturali.
Il calcestruzzo oltre ad essere riciclato può consentire un abbattimento in termini di emissioni sfruttando una logica circolare: è il caso del calcestruzzo geopolimerico. Quest’ultimo si presenta come alternativa verde al calcestruzzo convenzionale, con una riduzione di CO₂ stimata fino all’80% (Abdelkareem M.A et al., 2022). La produzione di geopolimeri consuma poca energia e genera basse emissioni di inquinanti (Zhang et al., 2018).
Si tratta di calcestruzzo a cui vengono addizionati precursori e attivatori. La maggior parte dei precursori utilizzati sono rifiuti solidi e agroindustriali provenienti da diverse attività agricole e industriali. Ciò significa che da numerosi rifiuti industriali, municipali e agricoli possono essere sviluppate matrici ecologiche, sostenibili e strutturalmente solide. In questo senso il riciclo del calcestruzzo ridurrebbe i rifiuti da costruzione, la necessità di discariche e genererebbe un risparmio sui costi di smaltimento dei rifiuti.
Inoltre, comporterebbe una riduzione dei costi di trasporto, in quanto potrebbe essere facilmente riciclato in un luogo vicino al cantiere o al sito di demolizione (Abdelkareem M.A et al., 2022).
Emerge, dunque, che riciclare materiali sintetici o utilizzare sottoprodotti industriali può essere una strategia sostenibile per ridurre l’uso di materiale vergine e lo smaltimento in discarica.
Abdelkareem M.A., Mohamed O., Olabi A.G., Sayed E.T., Shehata N., (2022), “Geopolymer concrete as green building materials: Recent applications, sustainable development and circular economy potentials”, Science of The Total Environment, Vol. 836, 25 August 2022,
Asdrubali F., D’Alessandro F., Schiavoni S., (2015), “A review of unconventional sustainable building insulation materials”, Sustainable Materials and Technologies, Vol. 4, July 2015, Pag 1-17
Benachio G.L., Freitas M., Tavares S.T., (2020), “Circular economy in the construction industry: A systematic literature review”, Journal of Cleaner Production, Vol. 260, 1 July 2020
Chan D., Olawumi T., Oluleye B., Saka A., (2022), “Circular economy research on building construction and demolition waste: A review of current trends and future research directions”, Journal of Cleaner Production, Vol. 357, 10 July 2022
Gartner E., John V., Scrivener K., (2018), “Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cement-based materials industry”, Cement and Concrete Research, Vol. 114, December 2018, Pag. 2-26
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