La (ri)carbonatazione del calcestruzzo: un processo naturale di assorbimento della CO2

La road map di Heidelberg Materials prevede il raggiungimento della neutralità carbonica al 2050. Inoltre, grazie al fenomeno della ricarbonatazione, il settore potrà diventare carbon negative assorbendo un quantitativo di CO2  superiore a quanto emesso.

Nella produzione del cemento, responsabile per il 6-8% delle emissioni totali di CO₂, la componente più significativa – circa l’80% del Global Warming Potential (GWP) – è costituita dalle emissioni dirette, dovute sia al processo di combustione nel forno che a quello di decarbonatazione (o calcinazione) della materia prima naturale calcarea utilizzata come fonte di calcio (trasformazione del carbonato di calcio CaCO₃ (calcare) in ossido di calcio (CaO), necessario per le reazioni di formazione del clinker). La combustione pesa per circa 1/3 delle emissioni dirette, mentre la decarbonatazione ne rappresenta all’incirca i restanti 2/3.

Tra le strategie chiave per la riduzione delle emissioni di CO₂, l’uomo trova un alleato prezioso nella (ri)carbonatazione del calcestruzzo, ovvero il naturale processo di assorbimento della CO₂ nell’aria da parte dei prodotti che si formano per idratazione del cemento. Per semplicità si fa spesso riferimento al calcestruzzo, tuttavia il processo avviene per qualsiasi materiale prodotto utilizzando cemento, quindi non solo calcestruzzo, ma anche malte e boiacche cementizie.

Per (ri)carbonatazione s’intende il processo tramite il quale la CO₂ presente nell’aria (compresa la CO₂ emessa durante la cottura del clinker) viene riassorbita dal calcestruzzo indurito. La carbonatazione è un processo lento che si verifica quando l’idrossido di calcio, Ca(OH)₂ prodotto dalla reazione di cemento e acqua, si lega all’anidride carbonica atmosferica, formando così carbonato di calcio e acqua. In pratica, la reazione di decarbonatazione che avviene all’interno del forno per la produzione del clinker (trasformazione da carbonato di calcio in ossido di calcio, CaCO3 → CaCO + CO₂) si ripete in direzione inversa nel calcestruzzo (passaggio da idrossido di calcio a carbonato di calcio) e una quota di CO₂ viene permanentemente legata nella massa del calcestruzzo; per questo motivo si identifica sempre più spesso questo fenomeno con il nome di (ri)carbonatazione. L’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) dell’ONU ha riconosciuto il processo naturale di ricarbonatazione come un fenomeno attivo nella rimozione di CO₂ dall’aria.

La quantificazione della CO₂ che partecipa al processo di ricarbonatazione è un esercizio complesso che dipende da una serie di fattori quali, ad esempio, la porosità del calcestruzzo prodotto, la geometria degli elementi in calcestruzzo (rapporto superficie/volume), la loro esposizione e la presenza o meno di trattamenti superficiali. In un’ottica di ciclo di vita, deve essere considerato anche il processo di demolizione delle strutture in calcestruzzo armato, con conseguente aumento della superficie esposta e quindi del tasso di (ri)carbonatazione del calcestruzzo stesso.

Per la quantificazione della CO₂ legata, si può fare riferimento alle valutazioni dell’istituto svedese IVL (Swedish Envirnonmental Research Institute) che prudenzialmente stima la ricarbonatazione pari al 23% delle emissioni di CO₂ per decarbonatazione durante la produzione di clinker (20% durante la vita di esercizio e 3% durante la successiva fase end-of-life).

Heidelberg Materials mira a ridurre le emissioni di CO₂ del 50% entro il 2030 e raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050, in linea con gli obiettivi dell’UE.

Al netto dell’efficientamento energetico degli impianti di produzione del cemento, la riduzione delle emissioni può passare attraverso l’uso di combustibili alternativi. Intendiamo portare la percentuale di combustibili alternativi al 45% del nostro mix entro il 2030.

Nel rispetto delle norme sui cementi (UNI EN 197-1, UNI EN 197-5 e UNI EN 197-6), Heidelberg Materials è impegnata nella produzione di cementi sostenibili (cementi green a ridotte emissioni di CO₂), caratterizzati da un basso contenuto di clinker, grazie all’utilizzo di costituenti alternativi al clinker sia di origine naturale, quali ad esempio le pozzolane, che derivanti da altri processi industriali, quali ad esempio le loppe d’altoforno. Proponiamo ai nostri clienti prodotti che valorizzino sostenibilità ed economia circolare. Il valore di un’opera si misura anche dalla disponibilità locale dei materiali utilizzati per realizzarla, da una filiera corta e radicata sul territorio.

Siamo in prima linea nella cattura e nello stoccaggio della CO₂ emessa da decarbonatazione e nella trasformazione del nostro settore. Con evoZero, il primo cemento Net-zero a CO₂ catturata(Net-zero carbon captured), offriamo ai nostri partner più lungimiranti nel settore delle costruzioni la possibilità di costruire un domani migliore.

Sul fronte normativo, siamo parte attiva nella standardizzazione di nuove tipologie di cementi con caratteristiche migliorate in termini di circolarità e sostenibilità.

Sensibilizziamo i nostri clienti e i progettisti nella scelta di soluzioni che minimizzino l’impatto ambientale dell’opera in calcestruzzo nel suo intero ciclo di vita, in considerazione del fatto che tanto maggiore sarà la durabilità dell’opera nel tempo, tanto minore sarà il suo impatto sull’ambiente.

Proprio per raccontare questa e altre soluzioni sostenibili, Heidelberg Materials partecipa per la prima volta a Ecomondo, la fiera annuale leader nei settori della green and circular economy, che si tiene a Rimini dal 5 all’8 novembre 2024. Vi aspettiamo al padiglione C4 Distretto Circular & Healthy City.

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