Quando dagli scarti è possibile ricavare nuovi materiali

“La monnezza è ricchezza” non è solo uno slogan sensazionalistico, che gioca sull’assonanza delle due parole, ma una logica che ci si augura si diffonda sempre di più dalla base ai vertici dell’odierna società. E fortunatamente una parte della moderna edilizia comincia a sensibilizzarsi rispetto a queste tematiche. Lo dimostrano gli utilizzi che degli scarti si stanno proponendo in architettura. Un team di ricercatori spagnoli ha scoperto come ottenere degli eco–mattoni lavorando i residui di cellulosa proveniente dalla carta prodotta nelle cartiere, realizzando dei laterizi dalle ottime prestazioni energetiche.
I ricercatori hanno realizzato prototipi di piccole dimensioni, sui quali stanno ancora effettuando prove di laboratorio per testare le proprietà fisiche e meccaniche di questo materiale innovativo. Gli ingredienti necessari per ottenere gli eco–mattoni sono i fanghi derivanti dalla depurazione delle acque reflue di una cartiera e i residui dei processi di pulizia della cellulosa che, mescolati nelle giuste proporzioni con la tradizionale argilla impiegata per produrre i laterizi, ha permesso di ottenere un impasto che una volta pressato è stato introdotto in una macchina ad estrusione dalla quale si ottengono i mattoncini.

I vantaggi di questa tecnica sono innanzitutto il risparmio energetico e di materie prime dovuto al recupero del materiale organico. Un altro elemento non trascurabile è la riduzione del tempo necessario alla cottura, fattore che contribuisce anch’esso al risparmio energetico a vantaggio dell’ambiente. Infine un ottimo risultato è ottenuto in termini di conducibilità termica del prodotto finale, perché i laterizi ottenuti attraverso questo processo agiscono da buoni isolanti termici. La ricerca non è certo conclusa! Occorre migliorare i difetti di questo nuovo prodotto per impiegarlo effettivamente nell’edilizia. L’eco–mattone presenta infatti una resistenza meccanica inferiore a quella dei mattoni tradizionali. Il team di ricercatori dell’università spagnola è convinto che i problemi ambientali derivanti dai rifiuti industriali impongano la necessità di uno studio di metodi alternativi per il trattamento degli scarti, e in tale direzione si stanno formulando ipotesi di reimpiego, oltre che dei residui della produzione della carta, anche di quelli di altri prodotti quali birra, olio e biodiesel.

Produrre nano cristalli di cellulosa a partire dagli scarti del legno quali segatura e trucioli è invece la missione per la quale si sta impegnando il Forest Products Laboratory. Le caratteristiche rivoluzionarie dei nano materiali di nuova generazione, a base di legno, sono la leggerezza, la resistenza e soprattutto l’economicità, notevolmente superiore rispetto alla fibra di carbonio e al kevlar. La fibra di carbonio è un materiale composito le cui caratteristiche principali sono l’elevata resistenza meccanica, la capacità di isolamento termico, la resistenza alle variazioni di temperatura e agli agenti chimici; difetti? i costi di produzione sono elevatissimi! Il kevlar invece è una fibra sintetica, la cui caratteristica principale è la grande resistenza meccanica alla trazione (a parità di peso è 5 volte più resistente dell’acciaio), la grande resistenza al calore e alla fiamma. Al di là dell’incidenza notevolmente ridotta del fattore economico nella loro produzione, uno dei maggiori vantaggi dei nano-cristalli di cellulosa rispetto ai succitati elementi consiste nel materiale necessario per la sua produzione: il legno, preferibile al carbonio e alle fibre sintetiche per le sue caratteristiche di rinnovabilità e di riduzione nell’impiego di combustibili fossili. Anche il processo che porta alla produzione non è eccessivamente complicato: dalla pasta di legno si ricava la lignina; la polpa viene sminuzzata ulteriormente, attraverso un particolare processo che permette di ottenere un reticolo tridimensionale di nano-fibre; il reticolo è compresso e compattato e viene eliminata l’aria all’interno delle intercapedini con un acido; l’obiettivo di questo terzo passaggio del processo produttivo è raggiungere un livello di rigidezza e resistenza alla trazione eccezionale, paragonabile solo a quello delle fibre di carbonio (che però, come sopra specificato, costano circa 10 volte in più). Oltre il settore dell’architettura (un’altra utile applicazione sembra essere la realizzazione di vetro rinforzato, con un buon grado di trasparenza), particolarmente interessati allo sviluppo di questo nuovo e competitivo materiale sono pure il comparto militare e le industrie mediche, oltre che diversi campi dell’ingegneria. Il costo di produzione si attesta ad oggi intorno ai 10 dollari al kilo, cifra che potrebbe notevolmente ridursi con l’aumento della domanda sul mercato. Unico limite sembra per ora essere l’acqua, giacché non è ancora possibile utilizzare il materiale per gli esterni o in situazioni particolarmente umide. Ovviamente i ricercatori vogliono superare questa difficoltà: probabilmente l’uso di un particolare rivestimento o di una vernice speciale potrebbe aumentare le capacità idrofobe del materiale ottenendo un prodotto davvero unico.

I ricercatori tedeschi dell’università di Friburgo stanno sviluppando un nuovo tipo di bioschiuma isolante prodotta con materiali di scarto da utilizzare in edilizia e dalle caratteristiche completamente ecologiche ed ecosostenibili. Il lavoro di ricerca del team consiste nell’eliminare la componente di petrolio (e derivati) dai prodotti in commercio (come già accade per molti di quelli destinati all’uomo), grazie allo studio delle proprietà del tannino. Si tratta di un composto polifenolico presente negli estratti vegetali, in particolare nella corteccia degli alberi, in grado di migliorare la capacità di conservazione del legno: ad oggi questa sostanza è considerata un materiale di scarto, infatti, una volta tagliato il legno, viene gettato via; invece gli studi che si stanno effettuando consentirebbero di utilizzarlo immediatamente, prelevandolo e impiegandolo nella lavorazione industriale senza costi aggiuntivi. Recuperato e lavorato, questo materiale consentirebbe di ricavare una bioschiuma ad alto isolamento termico, basso impatto ambientale e con caratteristiche ignifughe da impiegare nel settore dell’edilizia residenziale. Quindi magari, tra qualche anno, si potrebbe utilizzarla per ristrutturazioni o costruzioni ex-novo. Inoltre i ricercatori del team tedesco sperano di espandere questa ricerca anche in favore del settore automobilistico, trasformando la sorprendente schiuma nientemeno che in carburante per auto! Questo progetto è del tutto simile ad un altro, avviato in Israele, avviato da uno studente dell’Università Ebrea di Gerusalemme che ha iniziato a produrre bioschiuma estraendola da materiali di scarto: ad oggi è a capo di una società impegnata nella ricerca e nella trasformazione di biomasse di scarto in materiali utilizzabili nell’industria e nel campo dell’ingegneria elettronica.

E non finisce qui: un gesso per l’edilizia, prodotto dal recupero degli scarti provenienti dalle attività di posa e post vendita, sarà disponibile grazie al nuovo sistema Gy.eco lanciato da Gyproc Saint-Gobain. E’ già stato avviato un primo sito produttivo e di recupero, collocato a Guglionesi (GB), ed è previsto l’avvio di altre due realtà produttive, che contribuiranno alla copertura dell’intero territorio nazionale e che saranno situate a Sassofeltrio (PU) e Montiglio Monferrato (AT); ai tre siti di recupero saranno inoltre affiancati dei centri di raccolta dei rifiuti a base di gesso provenienti dal settore delle costruzioni e demolizioni, dislocati sul territorio nazionale a supporto alla rete logistica di raccolta e trasporto degli scarti. Il recupero degli scarti costituisce un vantaggio per l’ambiente in quanto in questo modo essi non verranno considerati come rifiuti, il cui smaltimento comporta dei costi che verranno dunque eliminati, bensì in qualità di materie prime per la realizzazione di nuovi materiali da costruzione. Ciò garantirà la riduzione della quantità di rifiuti da veicolare verso le discariche. Gy.eco è in grado di organizzare il recupero degli scarti in qualsiasi luogo essi vengano prodotti, sia che si tratti di un cantiere operativo, sia che si tratti di una rivendita, e fornisce un aiuto per la gestione di tutti gli altri scarti che possono essere generati dalle attività di costruzione, ristrutturazione e demolizione, fornendo indicazioni sul loro corretto smaltimento. Il programma è rivolto a rivenditori e applicatori operanti sul territorio nazionale.

Perché, come afferma il consulente motivazionale statunitense Mark Victor Hansen: “la spazzatura è una grande risorsa nel posto sbagliato a cui manca l’immaginazione di qualcuno perché venga riciclata a beneficio di tutti”.

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