Scienza sostenibile
TechRadar Sustainability Awards 2025: le innovazioni sostenibili che stanno cambiando la tecnologia
Il cemento è ovunque. Strade, edifici, infrastrutture, città intere poggiano su questo materiale apparentemente banale, ma dal punto di vista climatico estremamente critico. Secondo le stime internazionali, la produzione di cemento è responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di anidride carbonica. Una quota enorme, legata non solo all’energia necessaria per produrlo, ma soprattutto alla chimica del processo stesso.
Quando il calcare viene riscaldato nei forni per ottenere clinker, la CO₂ non è un sottoprodotto evitabile: viene liberata direttamente dalla materia prima. È questo il nodo che rende il cemento uno dei settori più difficili da decarbonizzare. Eppure, proprio da questa chimica apparentemente immutabile nasce una delle piste più interessanti della scienza dei materiali applicata alla sostenibilità: trasformare il calcestruzzo da problema climatico a possibile alleato.
Parlare di calcestruzzo che “assorbe” CO₂ può sembrare un paradosso. In realtà, la base scientifica è solida e nota da tempo: la carbonatazione. Si tratta di una reazione chimica naturale in cui l’anidride carbonica reagisce con i composti del cemento formando carbonato di calcio, una sostanza stabile e solida.
Per decenni la carbonatazione è stata considerata un problema, perché può ridurre la durabilità delle strutture armate. Oggi, però, la ricerca ha ribaltato il punto di vista: se controllata e guidata, questa reazione può diventare un meccanismo di sequestro permanente di CO₂ all’interno del materiale da costruzione.
Il principio è semplice solo in apparenza. Non si tratta di “far respirare” il cemento, ma di progettare miscele, processi e condizioni di maturazione in modo che la CO₂ venga incorporata in modo stabile nella matrice minerale del calcestruzzo.
Dal punto di vista chimico, il cuore del processo è la trasformazione dell’anidride carbonica in carbonati minerali. La CO₂, a contatto con i composti a base di calcio presenti nel cemento, reagisce formando carbonato di calcio, lo stesso materiale che costituisce rocce naturali come il calcare.
La ricerca più recente ha dimostrato che questa reazione può essere accelerata e ottimizzata in diversi momenti del ciclo di vita del calcestruzzo. Può avvenire durante la fase di maturazione iniziale, attraverso processi di CO₂ curing, oppure nel corso della vita dell’edificio, sfruttando l’esposizione controllata all’aria.
Ciò che rende questa strada scientificamente interessante non è solo la capacità di assorbire CO₂, ma il fatto che la CO₂ venga immobilizzata in forma solida e stabile, senza rischio di rilascio futuro. In altre parole, non è stoccaggio temporaneo: è trasformazione chimica irreversibile.
Negli ultimi anni, studi pubblicati su riviste come Cement and Concrete Research e Nature Sustainability hanno mostrato che i processi di carbon mineralization possono ridurre in modo significativo l’impronta climatica del calcestruzzo, soprattutto se combinati con altre strategie come la riduzione del clinker e l’uso di materiali alternativi.
Le analisi di Life Cycle Assessment indicano che il beneficio non è teorico, ma misurabile lungo l’intero ciclo di vita del materiale. La quantità di CO₂ effettivamente sequestrata non è sufficiente, da sola, a rendere il cemento “carbon negative”, ma contribuisce in modo concreto a ridurne l’impatto complessivo.
È proprio qui che la scienza diventa interessante: non promette miracoli, ma soluzioni cumulative, fatte di piccoli miglioramenti chimici, tecnologici e di processo che, insieme, cambiano il bilancio finale.
Un esempio emblematico di questo approccio è CarbFix2, progetto europeo sostenuto dall’Unione Europea attraverso CINEA. Nato in Islanda, CarbFix ha dimostrato che la CO₂ catturata può essere disciolta in acqua e iniettata in formazioni basaltiche, dove reagisce naturalmente trasformandosi in roccia carbonatica nel giro di pochi anni.
CarbFix2 rappresenta un passo avanti perché mostra che la mineralizzazione della CO₂ non è solo un concetto da laboratorio, ma una tecnologia applicabile su scala reale. Anche se non riguarda direttamente il calcestruzzo come materiale da costruzione, il principio chimico è lo stesso: trasformare un gas climalterante in un solido stabile.
Per la scienza dei materiali, CarbFix2 è una prova fondamentale: dimostra che la mineralizzazione del carbonio è veloce, sicura e misurabile, aprendo la strada a soluzioni analoghe integrate nei materiali edilizi.
Secondo la International Energy Agency, raggiungere un settore del cemento compatibile con gli obiettivi climatici richiede un insieme di strategie complementari. Nella sua roadmap dedicata al net-zero carbon concrete, la IEA indica chiaramente che nessuna tecnologia, da sola, è sufficiente.
La riduzione del clinker, l’efficienza energetica, la cattura della CO₂ e la sua mineralizzazione sono tasselli di un mosaico più ampio. In questo quadro, il calcestruzzo in grado di assorbire CO₂ non è una soluzione isolata, ma un elemento chiave di una trasformazione sistemica dell’edilizia.
Il messaggio è chiaro: il futuro del cemento non passa da una sostituzione totale, ma da una profonda evoluzione scientifica e industriale del materiale più usato al mondo.
Nonostante i progressi, parlare di calcestruzzo che assorbe CO₂ senza affrontarne i limiti sarebbe fuorviante. Le quantità di anidride carbonica sequestrabili sono ancora parziali rispetto alle emissioni totali del settore. Inoltre, i processi devono essere adattati alle normative, ai costi e alle esigenze strutturali dell’edilizia reale.
Un’altra sfida riguarda la comunicazione. Il rischio di greenwashing è concreto se questi materiali vengono presentati come soluzioni definitive. La scienza, invece, racconta una storia più complessa e più onesta: il calcestruzzo può diventare meno emissivo e, in parte, assorbire CO₂, ma solo se inserito in una strategia più ampia di transizione ecologica.
Il valore del calcestruzzo che assorbe CO₂ non sta in una promessa salvifica, ma nella sua coerenza scientifica. È una tecnologia che lavora con la chimica dei materiali, non contro di essa, e che trasforma un limite storico del cemento in una leva di mitigazione climatica.
In un mondo che dovrà comunque costruire città, infrastrutture e abitazioni, ridurre l’impatto del materiale più usato diventa una delle sfide più concrete della sostenibilità. Qui la scienza non offre scorciatoie, ma strumenti reali per cambiare direzione.
Il calcestruzzo che assorbe CO₂ non è il simbolo di un’utopia verde, ma di un cambio di mentalità. Non si tratta più solo di limitare i danni, ma di ripensare i materiali come sistemi attivi, capaci di interagire con l’ambiente in modo più responsabile.
La lezione che arriva dalla ricerca e da progetti come CarbFix2 è chiara: la transizione ecologica non passa solo dalle energie rinnovabili, ma anche da ciò con cui costruiamo il mondo che abitiamo.
