I ricercatori di Cambridge hanno scoperto che il cemento usato può sostituire efficacemente il flusso di calce, tradizionalmente impiegato nel riciclaggio dell’acciaio per eliminare le impurità e che normalmente si trasforma in uno scarto denominato scoria. Sostituendo la calce con il cemento usato, il prodotto finale è un cemento riciclato che può essere riutilizzato per la produzione di nuovo calcestruzzo. Questo metodo, che utilizza forni ad arco elettrico, già impiegati nel riciclaggio dell’acciaio, non comporta costi aggiuntivi significativi nella produzione di cemento o acciaio e riduce notevolmente le emissioni di entrambi, grazie alla minore necessità di flusso di calce.
Recenti test condotti dall’Istituto di Processamento dei Materiali, partner del progetto, hanno dimostrato che è possibile produrre cemento riciclato su larga scala utilizzando un forno ad arco elettrico (EAF). Questo rappresenta la prima volta che tale risultato viene raggiunto. Eventualmente, questo metodo potrebbe portare alla produzione di cemento a zero emissioni, qualora l’EAF fosse alimentato da energia rinnovabile.
Il processo di clinkerizzazione, necessario per produrre il cemento, implica la triturazione e il riscaldamento di calcare e altre materie prime a circa 1.450°C in grandi forni. Questo processo non solo trasforma i materiali in cemento, ma rilascia anche grandi quantità di CO₂. Negli ultimi dieci anni, gli scienziati hanno esplorato sostituti per il cemento, scoprendo che circa la metà del cemento nel calcestruzzo può essere sostituita con materiali alternativi come la cenere volante. Tuttavia, questi sostituti necessitano di essere attivati chimicamente dal cemento rimanente per indurirsi.
Il processo di riciclaggio del cemento sviluppato a Cambridge, descritto nella rivista Nature, ha mostrato che la combinazione di clinker di cemento e ossido di ferro è un’eccellente scoria per la produzione di acciaio perché produce schiuma e fluisce bene. Se si ottiene il giusto equilibrio e si raffredda la scoria abbastanza rapidamente, si ottiene un cemento riattivato, senza aggiungere costi al processo di produzione dell’acciaio.
Il cemento prodotto attraverso questo processo di riciclaggio contiene livelli più elevati di ossido di ferro rispetto al cemento convenzionale, ma i ricercatori affermano che ciò ha poco effetto sulle prestazioni. Il processo di Cemento Elettrico di Cambridge sta crescendo rapidamente e i ricercatori prevedono di poter produrre un miliardo di tonnellate all’anno entro il 2050, rappresentando circa un quarto della produzione annuale attuale di cemento.
Oltre ad essere una svolta per l’industria delle costruzioni, si spera che il Cemento Elettrico di Cambridge possa anche essere un segnale per aiutare il governo a riconoscere che le opportunità di innovazione nel nostro viaggio verso le emissioni zero si estendono ben oltre il settore energetico.