Un team di ricercatori giapponesi ha scoperto che le strutture in calcestruzzo del Giappone (comprese edifici e infrastrutture) assorbono e immagazzinano circa il 14% delle emissioni di anidride carbonica (CO₂) generate durante la produzione di cemento.
Calcestruzzo ed emissioni di CO₂
Questa ricerca fornisce conoscenze fondamentali per compensare le emissioni di CO₂ derivanti dalla produzione di cemento, che rappresenta un contributo significativo alle emissioni globali di carbonio, pari a circa l’8%; lo studio è stato pubblicato sul Journal of Cleaner Production.
Con l’urgenza crescente del cambiamento climatico, gli scienziati si stanno concentrando non solo sulla riduzione delle emissioni di CO₂, ma anche su metodi efficaci per catturare e immagazzinare la CO₂ atmosferica al fine di mitigare il riscaldamento globale.
Il calcestruzzo assorbe naturalmente la CO₂ nel corso della sua vita utile attraverso un processo chiamato carbonatazione, noto anche come assorbimento di CO₂; sebbene questo processo possa contribuire alla corrosione delle barre di rinforzo in acciaio nelle strutture in calcestruzzo, consente anche a tali strutture di funzionare come serbatoi di carbonio.
Il professor Ippei Maruyama dell’Università di Tokyo, il professor Hiroki Tanikawa dell’Università di Nagoya e i loro colleghi hanno condotto un’analisi completa dei flussi e degli stock di materiali relativi al calcestruzzo in Giappone dal 1870 (quando il paese ha iniziato a produrre cemento) fino al 2070.
Il problema dell’accumulo di materiali
L’analisi dei flussi e dell’accumulo di materiali è un metodo contabile che traccia l’ingresso dei materiali in un sistema (flussi), il loro accumulo nel tempo (stock) e la loro eventuale uscita attraverso smaltimento, riciclo o altri mezzi, permettendo di comprendere il ciclo di vita completo delle risorse nella nostra economia e nell’ambiente; pertanto l’obiettivo dell’analisi era stimare l’assorbimento di CO₂ delle strutture in calcestruzzo su scala nazionale.
I ricercatori hanno utilizzato dati statistici per stimare la produzione annuale di cemento a livello nazionale, la durata di vita di diverse strutture in calcestruzzo e i loro metodi di smaltimento. Hanno quantificato la quantità totale di CO₂ catturata e immagazzinata in base alla superficie delle strutture in calcestruzzo presenti in tutto il Giappone.
Per calcolare accuratamente la superficie totale, gli studiosi hanno incorporato dati sul rapporto tra superficie e volume di diversi tipi di strutture in calcestruzzo, riflettendo gli standard giapponesi di progettazione edilizia; ed essendo un paese soggetto a terremoti, il Giappone ha standard sismici specifici che sono stati presi in considerazione nei calcoli.
Le condizioni dell’ambiente edile giapponese
Lo studio ha inoltre tenuto conto delle condizioni ambientali locali, dei materiali di finitura e del destino del calcestruzzo dopo la demolizione. “L’obiettivo principale della nostra analisi è migliorare la quantificazione dell’assorbimento di CO₂, considerando i cambiamenti nel tempo e i fattori specifici locali“, ha spiegato il professor Maruyama.
I risultati hanno rivelato che l’assorbimento cumulativo di CO₂ tra il 1870 e il 2020 è stato stimato in 137,1 milioni di tonnellate, pari al 7,5% delle emissioni cumulative di CO₂ derivanti dalla calcinazione durante la produzione di cemento; nel solo 2020, l’assorbimento annuale di CO₂ ha raggiunto 2,6 milioni di tonnellate, rappresentando il 13,9% delle emissioni di CO₂ derivanti dalla calcinazione del cemento in quell’anno.
Le proiezioni suggeriscono che l’assorbimento annuale di CO₂ aumenterà leggermente nel corso degli anni 2020, per poi diminuire a 2,3-2,4 milioni di tonnellate entro il 2070. “Questi risultati potrebbero facilmente cambiare, a seconda dei metodi di gestione dei rifiuti e di altre condizioni“, hanno notato i ricercatori.
Il professor Tanikawa ha concluso: “Studi sulla valutazione dettagliata della quantità totale di CO₂ assorbita dalle strutture in calcestruzzo su scala nazionale sono di grande importanza. Gli edifici e le infrastrutture in calcestruzzo continuano ad assorbire CO₂ finché restano esposti all’aria. Le strutture in calcestruzzo funzionano come serbatoi di carbonio, anche se assorbono meno CO₂ rispetto alle foreste. Tenendo conto di questo, dovremmo prenderci cura degli edifici e delle infrastrutture che ci circondano affinché abbiano una lunga ed utile esistenza.”
