Cemento ecologico per i Paesi interessati dal boom edilizio

Progetto concluso
Un operaio indiano costruisce un muro con mattoni di cemento LC3.
I mattoni di cemento LC3 sono impiegati a titolo sperimentale nella costruzione di edifici come la nuova sede dell’ufficio della DSC presso l’Ambasciata Svizzera in India (nella foto). © DSC © DSC

La DSC promuove lo sviluppo di un tipo di cemento ecologico sostenendo un gruppo di ricercatori provenienti da Svizzera, India e Cuba che sta studiando e testando le caratteristiche dell’LC3, un nuovo prodotto cementizio a bassa impronta di carbonio. Il LC3, un composto diverso dal cemento tradizionale, consente di abbattere fino al 30% le emissioni di CO2 nella filiera di produzione.

Paese/Regione Tema Periodo Budget
India
Canbiamento climatico ed ambiente
Protezione della biosfera
01.01.2013 - 31.05.2017
CHF 4'092'000

La produzione del cemento è responsabile di circa il 5-8% delle emissioni di gas a effetto serra generate dall’uomo. A causa dell’enorme fabbisogno infrastrutturale in particolare nei Paesi emergenti come India, Cina e Brasile, la domanda di cemento a livello mondiale è destinata a raddoppiare entro il 2050, con un conseguente massiccio incremento delle emissioni di gas a effetto serra.

Il Programma globale Cambiamento climatico della DSC sostiene tra l’altro anche lo sviluppo del nuovo tipo di cemento LC3 (Limestone Calcined Clay Cement, cfr. riquadro) che rispetto a quello convenzionale (Ordinary Portland Cement) consente di ridurre fino al 30% le emissioni di CO2 nella filiera produttiva. Il Programma globale si prefigge di ridurre gli effetti negativi del cambiamento climatico.

Il cemento LC3 è stato sviluppato nell’ambito di un partenariato di ricerca tra il Politecnico federale di Losanna (PFL) e l’Universidad de las Villas di Cuba, finanziato dalla DSC. Al progetto di ricerca scientifica e sperimentazione pratica partecipano dal 2012 anche scienziati indiani dell’Indian Institute of Technology (IIT) di Delhi, Bombay e Madras e collaboratori dell’ONG Development Alternatives. La direzione del progetto è affidata al PFL.

Soddisfare standard internazionali

A lungo termine l’obiettivo è collocare e affermare il LC3 nei mercati del cemento con una forte domanda. In quest’ottica, la DSC e il team di progetto collaborano strettamente con rappresentanti dell’industria cementizia internazionale. L’approvazione del nuovo tipo di cemento da parte delle autorità competenti rappresenta un primo traguardo importante: a tal fine è necessario che il LC3 soddisfi elevati requisiti per esempio in materia di sicurezza e durabilità. Il team internazionale sta elaborando le conoscenze scientifiche necessarie attraverso la ricerca teorica e test di produzione condotti in collaborazione con aziende del cemento in India, a Cuba, in Thailandia, Cina e Brasile. Lungo le coste cubane, per esempio, i blocchi di cemento LC3 vengono sottoposti a test per vedere se resistono a condizioni ambientali estreme e all’acqua salata del mare.

Nei Paesi in cui sono in atto le sperimentazioni, è stato testato anche lo standard LC-65 (contenente il 65% di clinker), che è già stato autorizzato in Europa, mentre a Cuba e in India il team ha compiuto accertamenti su una miscela LC3-50 (contenente appena il 50% di clinker). A Cuba, su incarico del Governo locale, si stanno rivedendo gli standard nel settore del cemento allo scopo di promuovere la standardizzazione dell’LC3.

Nuovo cemento già utilizzato nelle costruzioni

Il nuovo prodotto è già stato impiegato nella costruzione di alcuni edifici, per esempio nella nuova sede dell’ufficio di programma DSC presso l’Ambasciata di Svizzera a Nuova Delhi. Inoltre nello Stato indiano di Uttar Pradesh è stata costruita una casa.

Se si riuscirà a sviluppare questo nuovo standard e a convincere l’industria cementizia dei vantaggi offerti da questo nuovo prodotto, si potranno diminuire considerevolmente le emissioni globali di gas a effetto serra. Per citare alcune cifre, si prevede di abbattere circa 400 milioni di tonnellate all’anno di emissioni di CO2, equivalenti all’1% delle emissioni annue globali o alle emissioni annue complessive generate dalla Francia.

Cos’è il LC3?

LC3 è l’abbreviazione di Limestone Calcined Clay Cement, un cemento a basso impatto ambientale contenente una ridotta percentuale di clinker (chiamato anche cemento Portland) e fino al 50% di argilla calcinata (argilla bianca, caolino), calcare macinato e gesso. Minore è la percentuale di clinker, minori sono le emissioni di CO2. Altrimenti detto, con un sacco di clinker si possono produrre due sacchi di cemento LC3. L’impiego dell’argilla calcinata consente di ridurre il consumo energetico, poiché è cotta a una temperatura inferiore (750 invece di 1450 °C), ma soprattutto di abbattere completamente le emissioni di CO2 generate nel processo di trasformazione dal carbonato di calcio all’ossido di calcio tipico del cemento clinker.

Un altro vantaggio è costituito dal fatto che nelle economie emergenti i due composti, argilla e calcare, sono reperibili ovunque e a basso costo, anche perché spesso si possono utilizzare gli scarti di argilla, non adatti alla produzione della ceramica. Non per questo il LC3 è un cemento di qualità inferiore: al contrario, studi approfonditi hanno dimostrato che è un prodotto molto resistente nella produzione e con ottime caratteristiche.