Cemento più green con le ceneri vulcaniche: i romani lo sapevano già

Come fanno le costruzioni romane a resistere solidamente da oltre duemila anni? Un team dell’università dello Utah ha scoperto la ricetta sostenibile degli antichi romani: una miscela di cenere vulcanica, tufo, malta ed acqua di mare. Una recente ricerca del MIT di Boston, pubblicata sul Journal of Cleaner Production, ha dimostrato scientificamente che le ceneri vulcaniche rappresentano un valido e sostenibile additivo per le strutture in cemento. Gli antichi romani, sì, lo sapevano già, ma questo studio ne dimostra i vantaggi e la sostenibilità. Basti pensare che le ceneri vulcaniche sono abbondanti in natura e che a lungo sono state considerate un materiale di scarto. Sul sito del MIT, Stephanie Chin del gruppo di ricerca dichiara: “La produzione di cemento è un processo a più stadi che richiede elevate temperature. Per questo si cercano alternative. Le ceneri vulcaniche si originano ad alte pressioni e ad elevate temperature, quindi la natura ha già pensato a tutto”. La cenere, ottenuta polverizzando rocce vulcaniche, viene sostituita in una certa percentuale al cemento tradizionale e questo porta ad una riduzione sostanziale dell’energia immagazzinata. Questo significa che l’energia richiesta per la costruzione si riduce. I ricercatori hanno dimostrato che la costruzione di un quartiere pilota con un cemento realizzato con il 50% di ceneri vulcaniche di dimensioni di circa 17 micrometri, permette un risparmio energetico del 16% rispetto ad un quartiere costruito con il metodo tradizionale. Se poi la dimensione delle particelle viene ridotta a 6 micrometri, la resistenza del prodotto viene notevolmente aumentata. Una ricerca affine, pubblicata sul Journal of Materials in Civil Engineering, ha avuto lo scopo di valutare le differenze microscopiche tra un cemento tradizionale ed uno aggiunto con cenere vulcanica. Le analisi hanno messo in evidenza che le particelle più fini di cenere originavano dei prodotti a scala nanometrica che contribuivano ad aumentare la densità della struttura con conseguente indurimento della stessa. Questo ha permesso di dimostrare che l’impiego di ceneri vulcaniche per la realizzazione di calcestruzzo rende il prodotto finale più resistente. La bellezza di questa soluzione innovativa risiede inoltre nella sua flessibilità. Gli ingegneri possono perfezionare la ricetta, modificando la quantità di ceneri vulcaniche utilizzate a seconda del compito da svolgere. “C’è la possibilità di personalizzarlo. Per realizzare un blocco del traffico, ad esempio, c’è bisogno di meno energia che per realizzare un grattacielo” - afferma Oral Buyukozturk - professore del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale del MIT di Boston. La produzione di calcestruzzo è responsabile almeno del 5% delle emissioni globali di gas serra poiché richiede, oltre alle alte temperature, un trasporto preliminare delle rocce calcaree. L’aggiunta di ceneri vulcaniche è quindi una possibilità a basso impatto ambientale, personalizzabile e che conferisce una struttura più resistente al prodotto finale.