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02.02.2020 - 16:400

Sviluppato un nuovo processo per produrre cemento ecosostenibile

Un team di scienziati del MIT ha messo a punto un metodo innovativo per azzerare le emissioni di gas serra nel processo di produzione del cemento

Il cemento è uno dei materiali da costruzione più utilizzati al mondo ma purtroppo è anche una delle principali cause di emissioni di gas serra. Circa l’8% delle emissioni globali di CO2 , infatti, è rappresentato dalla produzione annua di oltre 4 miliardi di tonnellate di cemento. Ora, però, gli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology potrebbero avere trovato una soluzione per produrre cemento riducendo l’inquinamento.
Il problema dell’attuale metodo di produzione riguarda i processi di combustione chimica e termica necessari per realizzare il cemento. Per ottenere la varietà standard più utilizzata, infatti, bisogna macinare il calcare e cuocerlo con sabbia e argilla a calore elevato, tramite la combustione di carbone. Tale processo produce anidride carbonica dalla combustione del carbone e dai gas rilasciati dal calcare durante il riscaldamento. Entrambi questi elementi contribuiscono approssimativamente in egual misura alle emissioni totali.
L’innovativo processo messo a punto dai ricercatori del MIT ridurrebbe drasticamente entrambe le fonti, senza tra l’altro innalzare troppo i costi di produzione. In primo luogo, per produrre il calore necessario si dovrebbero eliminare i combustibili fossili e usare l’elettricità generata da fonti pulite e rinnovabili. Durante il processo, poi, dovrebbe essere adoperato un elettrolizzatore, cioè una cella elettrochimica che converte energia elettrica in energia chimica. Nella produzione del cemento è importante che uno dei due elettrodi produca acido e l’altro produca una base.
In questo nuovo procedimento, il calcare polverizzato viene dissolto nell’acido in corrispondenza di un elettrodo e viene rilasciato biossido di carbonio di elevata purezza. L’idrossido di calcio, noto come calce, precipita come solido dall’altro elettrodo e può essere impiegato in un’altra fase della produzione del cemento, il silicato di calcio. L’anidride carbonica prodotta, sotto forma di flusso puro e concentrato, può essere facilmente catturata invece di essere dispersa e può quindi essere sfruttata per produrre combustibile liquido o usata per applicazioni come il recupero dell’olio.
Il fatto straordinario è che durante l’intero processo non viene disperso biossido di carbonio nell’ambiente. I calcoli hanno anche dimostrato che l’idrogeno e l’ossigeno emessi nel processo potrebbero essere ricombinati, ad esempio in una cella a combustibile, oppure bruciati per produrre energia utile per alimentare il resto del processo, generando solo vapore acqueo.
I risultati di questo studio sono stati pubblicati in un articolo sulla rivista scientifica PNAS ad opera di Yet-Ming Chiang, professore di scienza e ingegneria dei materiali al MIT. Nella dimostrazione in laboratorio gli scienziati sono riusciti a produrre calce dal carbonato di calcio, ma su piccola scala.
Ovviamente sono ben consapevoli del fatto che sarebbe piuttosto complicato cambiare il processo produttivo di un impianto di grandi dimensioni, ma una possibile soluzione potrebbe essere quella di sostituire solo una parte del processo alla volta, piuttosto che l’intero sistema, e poi aggiungere gradualmente altre parti. In questo modo, si riuscirebbe a ridurre progressivamente le sostanze inquinanti ed evitare di fermare la produzione per ammodernare gli impianti.

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