Il cemento è peggio per il clima che volare. Il cemento alle alghe potrebbe cambiare la situazione.

L’industria del cemento è uno dei principali contributori al cambiamento climatico, rappresentando almeno l’8% delle emissioni annuali di gas serra. Un nuovo calcare di alghe potrebbe aiutare l’industria a diventare carbon neutral.

L’industria del cemento ha raddoppiato le proprie emissioni di CO2 negli ultimi due decenni, passando da 1,4 miliardi di tonnellate di anidride carbonica a quasi 2,9 miliardi di tonnellate. Si emettono circa 1.370 libbre di CO2 per ogni tonnellata di cemento prodotto.

Secondo gli esperti, i tassi di emissione del cemento sono aumentati più rapidamente rispetto alla maggior parte delle altre fonti di carbonio. Ma sebbene il cemento produca quasi quattro volte le emissioni dell’industria aeronautica, raramente viene citato per il suo impatto o al centro degli sforzi di bonifica e dei finanziamenti.

Se vogliamo raggiungere gli obiettivi climatici, gli esperti dicono che l’industria del cemento dovrà ridurre le sue emissioni annuali di almeno il 16% prima del 2030.

Ci sono sforzi in corso; nel 2021, la California è diventata il primo stato degli Stati Uniti a imporre la riduzione delle emissioni dell’industria del cemento. Richiede tagli del 40% rispetto ai livelli del 2019 per tonnellata di cemento prodotto entro il 2035. New York sta ora richiedendo anche all’industria di stabilire uno standard di emissioni per il cemento utilizzato nelle opere pubbliche. All’inizio di questa primavera, più di 50 aziende leader tra cui Google, Microsoft e Salesforce si sono impegnate a procurarsi materiali da costruzione a basse emissioni di carbonio, tra cui cemento, acciaio e alluminio.

E una soluzione praticabile a lungo termine potrebbe non essere lontana; un gruppo di ricerca dell’Università del Colorado a Boulder, afferma di aver scoperto come rendere il cemento carbon neutral e persino carbon negative attraverso l’uso di microalghe.

"Questo è un momento davvero emozionante per il nostro team", ha affermato in una nota Wil Srubar, ricercatore principale del progetto e professore associato di ingegneria civile, ambientale e architettonica e del programma di scienza e ingegneria dei materiali della CU Boulder. "Per l'industria, ora è il momento di risolvere questo problema davvero terribile. Crediamo di avere una delle migliori soluzioni, se non la migliore soluzione, affinché l'industria del cemento e del calcestruzzo possa affrontare il problema del carbonio."

Il team ha ricevuto una sovvenzione di 3,2 milioni di dollari dall'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata – Energia (ARPA-E) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ed è stato recentemente selezionato dal programma HESTIA (Harnessing Emissions into Structures Taking Inputs from the Atmosphere) per sviluppare e aumentare il calcare.

Il calcestruzzo è realizzato con cemento Portland, che richiede pietra calcarea, spesso estratta dalle cave e bruciata ad alte temperature. Ciò rilascia alti livelli di anidride carbonica nell’atmosfera. Ma i ricercatori affermano di aver trovato una valida alternativa con il calcare coltivato biologicamente, prodotto da alcune specie di microalghe calcaree completate attraverso la fotosintesi. Il risultato è una crescita simile alle barriere coralline e, poiché cattura la CO2 dall'atmosfera, è un'alternativa a zero emissioni di carbonio al calcare.

Secondo il team, ciò che producono solo con luce solare, acqua di mare e anidride carbonica disciolta, le microalghe sequestrano la CO2 producendo allo stesso tempo un calcare identico a quello già utilizzato, tranne per il fatto che una impiega alcuni milioni di anni per prodursi, l'altra può accadere in tempo reale.

"Sulla superficie, [le microalghe] creano questi gusci di carbonato di calcio molto intricati e belli. È fondamentalmente un'armatura di calcare che circonda le cellule", ha detto Srubar.

"Se tutte le costruzioni a base di cemento nel mondo fossero sostituite con cemento calcareo biogenico, ogni anno, ben 2 gigatonnellate di anidride carbonica non verrebbero più pompate nell'atmosfera e più di 250 milioni di tonnellate in più di anidride carbonica verrebbero estratte dall'atmosfera. nell'atmosfera e immagazzinati in questi materiali", affermano i ricercatori.

Tempo è dell'essenza. La costruzione globale sta avvenendo a un ritmo rapido. Secondo i ricercatori, costruiremo "una New York City ogni mese per i prossimi 40 anni".

"Produciamo più cemento di qualsiasi altro materiale sul pianeta, e questo significa che tocca la vita di tutti", ha detto Srubar. "È davvero importante per noi ricordare che questo materiale deve essere conveniente e facile da produrre, e che i benefici devono essere condivisi su scala globale."