Il cemento è il materiale principe dell’industria delle costruzioni e senza di esso le nostre città sarebbero profondamente diverse: potremmo dire addio ad autostrade, porti, aeroporti, ponti, grattacieli e chi più ne ha, più ne metta. È un materiale tutt'altro che moderno ma che, grazie alle sua proprietà uniche, usiamo tutt'oggi. In questo articolo parleremo quindi di cemento, non solo da un punto di vista produttivo ma anche ambientale. Lo sapevate che questo materiale contribuisce tra il 3 e il 5% alle emissioni di CO2 globali?"
Che cos'è il cemento?
Il cemento è quella "farina" grigiastra che solitamente compriamo in sacchi da 25 chilogrammi. Si tratta di un materiale da costruzione che fa parte della categoria dei leganti idraulici.
La grandezza di questo materiale consiste nel fatto che, una volta mischiato all’acqua in giuste proporzioni, «fa presa» e s’indurisce, fino a prendere la consistenza della pietra.
La materia prima da cui si produce il cemento è rappresentata da un mix di argille e rocce carbonatiche (per intenderci, il calcare) a cui vengono aggiunti acqua e altri elementi ottenendo una varietà di mix con composizione e proprietà diverse.
Il nostro Appennino è formato in parte da rocce sedimentarie, per cui è frequente ritrovare lungo i monti della penisola delle pareti di roccia biancastra smangiate, scassate, sezionate: nella maggior parte dei casi si tratta proprio di cave di rocce carbonatiche. Da queste si recupera il carbonato di calcio destinato all’industria del cemento.
Differenza tra malta e calcestruzzo
Dai miscugli di cemento, acqua e l’aggiunta di altri materiali è possibile creare:
- malta cementizia (un mix di cemento, acqua e sabbia);
- calcestruzzo (un mix di cemento, acqua, sabbia e pietrisco o ghiaia);
Quest'ultimo è il materiale più utilizzato al mondo dopo l’acqua e, grazie alle sue caratteristiche di resistenza, affidabilità e durabilità, è capace di adattarsi alle richieste in continua evoluzione di progettisti, ingegneri e architetti.
La produzione di cemento
La prima fase di lavorazione del cemento consiste nella macinazione ed essiccazione delle materie prime, ossia di calcare, argilla e marna (una roccia composta da una porzione di argilla e da una di carbonato). Il risultato di questo processo è una polvere finissima che sembra quasi farina.
Quest’ultima viene poi cotta in forni che raggiungono una temperatura di 1300-1450 °C, ottenendo così il clinker, che possiamo considerare l’ingrediente fondamentale del cemento perché è proprio quello che gli conferisce la famosa proprietà di «far presa».
Il clinker si presenta sotto forma di palline di pochi centimetri di diametro e può essere considerato come una roccia artificiale.
Dopo il processo di raffreddamento, queste «palline»vengono macinate finemente e miscelate con gesso e altre sostanze da cui si ottengono diverse tipologie di cemento, a seconda delle resistenze meccaniche desiderate (di fatto ne esistono di diversi tipi e sarebbe dunque tecnicamente più corretto parlare di cementi). Successivamente, il cemento di uso comune, sfuso o contenuto in uno di quei sacchi da 25 chilogrammi che tutti conosciamo, raggiunge il cliente ed è così pronto per ogni tipo di impiego.
Gli svantaggi del cemento: la CO2
Senza cemento non avremmo edifici, ponti, strade, ma d’altra parte la produzione di cementi ha anche un grosso lato negativo connesso alle notevoli emissioni di anidride carbonica, stimate dalla comunità scientifica tra il 3 e l’5% delle emissioni globali. Questo è legato principalmente alla fase di "cottura" dei calcari che, decomponendosi, generano grandi quantità di anidride carbonica. La sua industria è stata quindi chiamata in causa per trovare soluzioni rivolte a ridurre in modo significativo le emissioni di CO2, in linea con l’impegno dell’Unione Europea per combattere il cambiamento climatico.
I Paesi più impattanti
Secondo i dati del Global Carbon Project 2021, il primo posto in classifica per emissioni di CO2 va alla Cina con oltre 858 milioni di tonnellate annue, seguita a ruota dall'India e dal Vietnam con rispettivamente 123 e 53 milioni di tonnellate di CO2 annue. Andando ad analizzare le emissioni pro capite, però, vediamo che l'Arabia saudita (0.74 t pro capite) "ruba" la prima posizione alla Cina (0.6 t pro capite), che si posiziona seconda seguita dal Vietnam (0.54 t pro capite).
Emissioni di CO2 italiane
Le emissioni di CO2 da cemento hanno subìto un andamento piuttosto articolato negli ultimi cent'anni, che riepiloghiamo brevemente. Dal grafico sottostante (OWID da dati Global Carbon Project 2021) possiamo notare come il nostro Paese abbia cominciato a produrre emissioni rilevanti a partire dagli anni '20-30, mantenendosi attorno a 1-2.5 milioni di tonnellate di CO2 l'anno. Questo valore ha subìto un calo attorno agli anni '40, dovuto all'avvento della Seconda Guerra Mondiale, dando poi inizio ad una crescita molto rapida, raggiungendo, attorno agli anni '70, le 16-18 milioni di tonnellate. Tra gli anni '70 e il 2010 le emissioni si sono mantenute in un range di circa 14-18 milioni di tonnellate, seguendo poi un trend in discesa repentino: nel 2020 le emissioni hanno raggiunto le 7.91 milioni di tonnellate all'anno (OWID).
Per quanto riguarda le emissioni di CO2 pro-capite l'Italia si trova parimerito con gli Stati Uniti, con valori che si aggirano attorno ai 0.12 milioni di tonnellate.
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