In un mondo sempre più consapevole dei limiti delle risorse naturali e delle crescenti sfide ambientali, una brillante scoperta da parte di ricercatori australiani potrebbe rappresentare una svolta nella costruzione sostenibile. Grazie a un processo innovativo, i fondi di caffè carbonizzati potrebbero essere utilizzati per produrre un calcestruzzo più resistente, con potenzialità per ridurre i rifiuti organici e preservare le risorse naturali, come la sabbia, utilizzata nella produzione del cemento.
Un problema globale: rifiuti di caffè e sostenibilità
Ogni anno, il mondo produce ben 10 miliardi di chilogrammi di fondi di caffè, la maggior parte dei quali finisce in discarica, contribuendo all’emissione di gas serra come metano e anidride carbonica. Questi gas accelerano il cambiamento climatico, creando una sfida ambientale che i ricercatori stanno cercando di affrontare con soluzioni innovative. Rajeev Roychand, ingegnere della RMIT University, ha spiegato come lo smaltimento di rifiuti organici rappresenti un problema serio per l’ambiente, sottolineando come la loro gestione inefficace possa aggravare ulteriormente la crisi climatica.
Nel contempo, con il continuo sviluppo del mercato edilizio globale, cresce la domanda di materiali da costruzione, in particolare del calcestruzzo. La produzione di questo materiale, però, comporta significativi impatti ambientali, specialmente legati all’estrazione della sabbia, risorsa fondamentale ma inesorabilmente limitata. Jie Li, ingegnere presso la stessa università, ha messo in evidenza le difficoltà di mantenere una fornitura sostenibile di sabbia, esprimendo la necessità di soluzioni che riducano l’impatto delle attività estrattive.
La pirolizzazione dei fondi di caffè: una soluzione innovativa
La soluzione proposta dai ricercatori australiani nasce dall’idea di trasformare i fondi di caffè, un rifiuto organico in abbondanza, in un materiale utile per la costruzione. I fondi di caffè, infatti, non possono essere semplicemente aggiunti al calcestruzzo, poiché rilasciano sostanze chimiche che ne indebolirebbero la struttura. Tuttavia, il team ha sviluppato una tecnica chiamata pirolizzazione: un processo che riscalda i fondi di caffè a temperature superiori ai 350°C, in assenza di ossigeno. In questo modo, le molecole organiche vengono spezzate, producendo biochar, un carbone poroso e ricco di carbonio che può legarsi perfettamente con la matrice del cemento, rendendo il composto finale più resistente e durevole.
I risultati ottenuti finora sono promettenti: il calcestruzzo realizzato con questa miscela di biochar e cemento risulta più forte del 30% rispetto al calcestruzzo tradizionale. Tuttavia, il team di ricerca ha avvertito che, sebbene i primi esperimenti siano riusciti, la durabilità a lungo termine del materiale deve ancora essere valutata, soprattutto in condizioni di stress come il gelo e il disgelo, l’assorbimento d’acqua e l’abrasione.
Un approccio sostenibile: economia circolare e risparmio di risorse
Oltre ai fondi di caffè, i ricercatori stanno esplorando anche altre fonti di rifiuti organici da utilizzare per la produzione di biochar, come scarti alimentari, legno e rifiuti agricoli. Questo approccio rientra nell’ambito dell’economia circolare, un modello che mira a ridurre al minimo i rifiuti e a sfruttare al massimo le risorse esistenti, trasformando ciò che normalmente sarebbe scartato in un materiale utile e di valore.
Shannon Kilmartin-Lynch, ingegnere del team, ha sottolineato come il loro lavoro si ispiri a principi di sostenibilità che sono radicati anche nella cultura indigena, dove la cura per l’ambiente e la ricerca di un ciclo di vita sostenibile per ogni materiale sono valori fondamentali. Ridurre l’impatto ambientale e prevenire che rifiuti preziosi finiscano in discarica è l’obiettivo principale della loro ricerca.
Prospettive future: un mondo più verde e resiliente
Se i test continueranno a produrre risultati positivi, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il settore delle costruzioni, riducendo non solo i rifiuti di caffè e altri materiali organici, ma anche la pressione sulle risorse naturali come la sabbia. L’uso di biochar nel calcestruzzo potrebbe dunque rappresentare una pietra miliare nell’evoluzione verso un’industria edile più verde e sostenibile.
Le scoperte del team australiano, pubblicate nel Journal of Cleaner Production, sono ancora nelle fasi iniziali, ma hanno già il potenziale di aprire nuove strade verso un futuro in cui l’innovazione si sposa con la sostenibilità. Un passo fondamentale per costruire un mondo più resistente, ma anche più rispettoso dell’ambiente che ci ospita.
Fonte:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652623023636?via%3Dihub
