Cos’è il “cemento elettrico”, il nuovo studio dell’Università di Cambridge ad alta sostenibilità

I ricercatori dell'Università di Cambridge hanno dato vita al cosiddetto "cemento elettrico", un materiale il cui nome deriva dall'impiego dei forni ad arco elettrico. Lo studio Electric recycling of Portland cement at scale, pubblicato sulla rivista Nature,  è stato condotto da Cyrille F. Dunant, Shiju Joseph,  Rohit Prajapati e  Julian M. Allwood. Questa tecnologia se applicata su larga scala promette di rivoluzionare il settore, offrendo una soluzione sostenibile e scalabile per la produzione di cemento a zero emissioni. Prima di capire per quale motivo questo materiale potrebbe essere così innovativo, è necessario spendere due parole sul clinker, il componente di base del cemento.

Il clinker e il problema della decarbonatazione

Il clinker, elemento fondamentale del cemento Portland, nasce da un processo di trasformazione che ha inizio con la selezione e la preparazione delle materie prime: calcare e argilla. Questi materiali, dopo essere stati estratti, vengono accuratamente frantumati e macinati fino a ottenere una polvere finissima e omogenea. La miscela di calcare e argilla, dosata con precisione, viene quindi introdotta in un forno rotante, dove raggiunge temperature elevatissime, intorno ai 1450 °C. In questo ambiente di calore intenso, avviene una serie di complesse reazioni chimiche, che portano alla formazione del clinker, un materiale granulare di colore grigio scuro.

Una volta completata la cottura, il clinker viene sottoposto a un rapido raffreddamento, essenziale per preservarne le caratteristiche strutturali. Infine, il clinker raffreddato viene macinato finemente e mescolato con una piccola quantità di gesso, che ha la funzione di regolare il tempo di presa del cemento. Il risultato finale di questo processo è infatti il cemento Portland, un legante idraulico ampiamente utilizzato nel settore delle costruzioni.

Il vecchio cemento come risorsa per il futuro: la nuova procedura

La grande vantaggio del cemento elettrico risiede nell'impiego del vecchio cemento come "flusso" nei forni ad arco elettrico, utilizzando questo materiale per sostituire il calcare inizialmente impiegato. Con questo procedimento infatti si produce un ottiene un sottoprodotto molto utile, il cemento cosiddetto "riattivato". In particolare, le scorie risultanti, se raffreddate velocemente, producono un nuovo cemento Portland di alta qualità, pronto per essere riutilizzato. Questo procedimento circolare riduce drasticamente la dipendenza dalle materie prime vergini, e consente di trasformare il procedimento di produzione del cemento in un processo molto più sostenibile ed economicamente vantaggioso.

Uno dei punti di forza di questo procedimento è la sua scalabilità e la sua sostenibilità. Il "cemento elettrico", cosi definito dagli studiosi dell'Università di Cambridge, verrebbe prodotto mediante l'impiego di tecnologie già esistenti e l'impiego di energia elettrica derivante da fonti sostenibili e rinnovabili. Il tutto garantirebbe la quasi totale assenza di emissioni di CO₂ durante l'intero processo.

A livello sperimentale, secondo le fonti dell'Università di Cambridge, sono state prodotte 66 tonnellate di cemento "elettrico" in sole due ore. 

Un futuro ad alta sostenibilità per il comparto edile

La tecnologia di Cambridge, se brevettata ed impiegata su larga scala, aprirebbe le porte a un futuro ad alta sostenibilità. La capacità di produrre cemento a zero emissioni, riciclando materiali esistenti e sfruttando energie rinnovabili, offre una soluzione concreta per ridurre l'impronta di carbonio del settore edile. Con il potenziale di produrre un miliardo di tonnellate di "cemento elettrico" entro il 2050, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare l'industria e contribuire significativamente alla lotta contro il cambiamento climatico.

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