Materiali industriali che catturano il carbonio: costruire il futuro delle industrie sostenibili

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  Preveggenza quantistica
• 19 Agosto 2022

Riepilogo approfondimenti

Nuovi materiali che intrappolano l’anidride carbonica stanno trasformando il modo in cui costruiamo, offrendo un futuro più pulito. Questi materiali innovativi, che vanno dalle travi di bambù alle strutture metallo-organiche, possono ridurre l’impatto ambientale e migliorare la sostenibilità nella costruzione. La loro adozione diffusa può portare ad ambienti più sani, crescita economica nelle tecnologie sostenibili e progressi significativi negli sforzi globali di riduzione del carbonio.

Contesto dei materiali industriali per la cattura della CO2

I materiali industriali rispettosi del carbonio stanno diventando sempre più al centro dell’attenzione per le aziende che cercano soluzioni sostenibili. Queste aziende stanno integrando la tecnologia in grado di catturare l’anidride carbonica nei processi produttivi tradizionali. Ad esempio, l’approccio della Mineral Carbonation International, con sede in Australia, prevede la trasformazione dell’anidride carbonica in materiali da costruzione e altri prodotti industriali.

L'azienda utilizza la carbonatazione minerale, imitando il metodo naturale della Terra di immagazzinare l'anidride carbonica. Questo processo prevede la reazione dell'acido carbonico con i minerali, portando alla formazione di carbonato. Il carbonato è un composto che rimane stabile per lunghi periodi e ha applicazioni pratiche nell'edilizia. Un esempio di assorbimento naturale del carbonio sono le Bianche Scogliere di Dover, che devono il loro aspetto bianco alla notevole quantità di anidride carbonica che hanno assorbito nel corso di milioni di anni.

La tecnologia sviluppata da Mineral Carbonation International è simile ad un sistema altamente efficiente. In questo sistema, i sottoprodotti industriali, come le scorie di acciaio o i rifiuti degli inceneritori, vengono convertiti in mattoni di cemento e cartongesso. L’obiettivo dell’azienda è catturare e riutilizzare fino a 1 miliardo di tonnellate di anidride carbonica all’anno entro il 2040.

Impatto dirompente

Presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Alberta, i ricercatori stanno esaminando un materiale chiamato Calgary framework-20 (CALF-20), creato da un team dell'Università di Calgary. Questo materiale rientra nella categoria delle strutture metallo-organiche, note per la loro natura microporosa. La sua capacità di catturare efficacemente l'anidride carbonica rende CALF-20 uno strumento promettente nella gestione ambientale. Se integrato in una colonna collegata a una ciminiera, può convertire i gas nocivi in ​​forme meno dannose. Svante, un'azienda tecnologica, sta attualmente implementando questo materiale in un cementificio per testarne l'efficacia in un ambiente industriale.

Lo sforzo per rendere l’edilizia più rispettosa del carbonio ha portato alla creazione di numerosi materiali unici. Ad esempio, le travi Lambboo, realizzate in bambù, hanno un’elevata capacità di cattura del carbonio. Al contrario, i pannelli di fibra a media densità (MDF) realizzati con paglia di riso eliminano la necessità di una coltivazione del riso ad alta intensità idrica, pur trattenendo il carbonio. Inoltre, i sistemi di isolamento termico esterno realizzati in fibra di legno richiedono meno energia da produrre rispetto alle tradizionali opzioni di schiuma spray. Allo stesso modo, i pannelli in legno ecologici, che sono il 22% più leggeri dei pannelli di rivestimento standard, riducono il consumo energetico per il trasporto fino al 20%, offrendo una scelta più sostenibile per i materiali da costruzione.

L’uso di materiali che catturano il carbonio nelle costruzioni può portare ad ambienti di vita più sani e costi energetici potenzialmente inferiori. Le aziende possono trarre vantaggio da queste innovazioni migliorando i propri profili di sostenibilità e riducendo l’impronta di carbonio, cosa sempre più apprezzata da consumatori e investitori. Per i governi, l’adozione diffusa di questi materiali è in linea con gli obiettivi ambientali e può contribuire in modo significativo al raggiungimento degli obiettivi globali di riduzione del carbonio. Inoltre, le implicazioni economiche includono la potenziale creazione di nuove industrie e opportunità di lavoro nel campo dei materiali e delle tecnologie sostenibili.

Implicazioni della cattura di CO2 nei materiali industriali

Applicazioni più ampie di materiali industriali per la cattura di CO2/carbonio possono includere:

• L'aumento della ricerca si è concentrato sulla decarbonizzazione di metalli e altri elementi, come nichel, cobalto, litio, acciaio, cemento e idrogeno.
• Governi che incentivano le aziende a produrre materiali più rispettosi del carbonio, comprese sovvenzioni e sconti fiscali.
• I governi statali/provinciali aggiornano gradualmente i regolamenti edilizi per imporre l'uso di materiali industriali rispettosi dell'ambiente durante la costruzione di edifici e infrastrutture. 
• L'industria del riciclaggio dei materiali industriali è cresciuta in modo significativo durante gli anni '2020 per soddisfare l'aumento della domanda di mercato e legale di materiali riciclati nei progetti di costruzione.
• Implementazione su larga scala di tecnologie di cattura della CO2 in impianti e fabbriche.
• Più partnership tra università di ricerca e aziende tecnologiche per monetizzare le tecnologie verdi.

Domande da considerare

• In che modo pensi che la decarbonizzazione possa cambiare il modo in cui vengono costruiti gli edifici in futuro?
• In quale altro modo i governi possono incoraggiare la produzione di materiali industriali rispettosi del carbonio?