Non c’è materiale che l’essere umano utilizzi più del calcestruzzo. Il suo “consumo” da parte nostra, è secondo solo all’acqua. Lo usiamo nella costruzione di case, strade, marciapiedi, ponti e dighe. Si potrebbe dire che ci viviamo dentro e ci camminiamo sopra. Ma il suo ciclo produttivo è responsabile dell’8% delle emissioni globali di anidride carbonica. Più dei trasporti aereo e marittimo messi insieme. Ma il suo processo di decarbonizzazione è quasi impossibile.
Il calcetruzzo è ovunque
Il peso del cemento
Le emissioni del calcestruzzo arrivano principalmente dal cemento, un legante idraulico che serve a rendere il materiale finale più solido, ma che inquina moltissimo: per produrre una tonnellata di cemento si emette all’incirca una tonnellata di CO2. Considerato che la domanda globale di cemento e calcestruzzo rimarrà sostenuta nei prossimi decenni per effetto della crescita demografica e dell’urbanizzazione nei paesi a basso reddito, la decarbonizzazione di quest’industria è una questione urgente. Non sarà semplice raggiungerla, però, per una questione di chimica.
Come si produce il cemento
La CO2 è presente due volte nel ciclo cementiero: viene emessa dai combustibili fossili (come carbone, petrolio e gas) che forniscono il calore necessario al processo, intorno ai 1.500 gradi Celsius; ma viene generata anche nella reazione che trasforma la materia prima, il calcare, in cemento. Il calcare – ossia il carbonato di calcio (CaCO3) – viene sottoposto ad alte temperature e “diviso” in ossido di calcio (CaO) e in anidride carbonica (CO2). L’ossido di calcio va a finire nel cemento, mentre la CO2, di norma, viene dispersa nell’atmosfera.
In sintesi, è impossibile produrre cemento dal calcare senza generare CO2. E per questo i settori in cui viene impiegato vengono definiti hard to abate. Cioè, settori per cui è difficilissimo ridurre le emissioni. È però possibile intervenire sull’uso dei combustibili fossili e sulle emissioni alla fine del ciclo, impiegando combustibili alternativi e tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio.
I carburanti alternativi
In un paper realizzato dal think tank climatico Ecco si legge che l’Italia è il secondo paese produttore di cemento nell’Unione europea, dopo la Germania, e anche uno dei maggiori consumatori: il materiale è essenziale per il settore dell’edilizia e delle costruzioni, tra i più rilevanti per l’economia nazionale.
A fine settembre Federbeton, la federazione di Confindustria che rappresenta la filiera del cemento e del calcestruzzo, ha presentato la strategia per la decarbonizzazione di quest’industria. Il piano per l’abbattimento delle emissioni dirette prevede l’impiego di combustibili alternativi a quelli fossili come i combustibili solidi secondari (derivati dai rifiuti) e l’idrogeno verde (ricavato dall’elettricità pulita). Ma anche l’utilizzo di sistemi di cattura del carbonio, l’installazione di impianti rinnovabili per l’autoconsumo e l’adozione di strumenti digitali per l’ottimizzazione dei processi e l’efficientamento energetico.
Le proposte di Federbeton
Tra le proposte di Federbeton c’è poi la riduzione del rapporto clinker-cemento, che attualmente si aggira sullo 0,72. Il clinker è il componente basilare del cemento – serve ad aumentarne la resistenza –, nonché quello più emissivo: pur costituendo all’incirca il 10% della massa del calcestruzzo, incide per il 90% sulla sua impronta di carbonio. La federazione punta a sostituirlo parzialmente con materiali di scarto industriali come la loppa d’altoforno, le ceneri volanti e la pozzolana: in gergo si chiamano Scm, da supplementary cementitious materials. La sfida, per i produttori di calcestruzzo, sarà garantirsene quantità adeguate, data la progressiva dismissione degli altiforni e delle centrali a carbone che forniscono loppa e ceneri.
