Sostenibilità

Materiali da riciclo a Km Zero per costruzioni sempre più sostenibili

Lo Juventus Stadium e il Palaghiaccio a Torino, le Corti di Medoro a Ferrara, il Queen Elizabeth II Olympic Park di Stradforn, nel Regno Unito. Cosa hanno in comune queste costruzioni? Sono tutti edifici realizzati con materiali da riciclo, materiali che, cioè, hanno un basso impatto ambientale e tanti vantaggi. Uno su tutti, l’abbattimento dei costi. Ma c’è anche la facilità di reperimento, data dal fatto che arrivano perlopiù dagli stessi cantieri in cui vengono realizzati. Tra questi materiali ci sono anche quelli a «kilometro zero», le cosiddette «terre di scavo di prossimità» utilizzate per ottenere materiali da costruzione che possano essere immediatamente riutilizzabili e con una bassa “energia incorporata”.

Secondo alcuni dati forniti da Eurostat, la terra estratta dai cantieri è infatti la principale origine degli scarti prodotti in Europa ogni anno: tanto per dare qualche numero, si tratta di volumi cinque volte superiori la quantità di rifiuti domestici. Queste quantità non saranno ridotte nei prossimi anni, anche grazie agli investimenti del PNRR (il piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) dedicati alle infrastrutture in tutta Europa. La Commissione Europea a marzo 2020 ha pubblicato il Piano d’azione per l’economia circolare, un documento in cui ha individuato proprio i rifiuti da costruzione tra i sette settori che richiedono un’attenzione urgente da parte dei politici. Tanto che la Commissione Europea parla di «utilizzo sicuro, sostenibile e circolare dei terreni di scavo» che contribuisce a «un ambiente edificato sostenibile».

Le «terre di scavo di prossimità» sono, in sostanza, suolo scavato che deriva da attività finalizzate alla realizzazione di un’opera, che può essere un semplice scavo, una perforazione o una trivellazione, una qualsiasi opera infrastrutturale, come, ad esempio, le gallerie e strade così come gli edifici, e, infine, la rimozione o il livellamento di opere in terra. Potenzialmente, quindi, la terra di scavo può rappresentare un’ottima materia prima anche durevole per applicazioni edilizie e infrastrutturali, soprattutto in combinazione con l’azione mineralizzante del cemento, che ne aumenterebbe le prestazioni di resistenza meccanica e durabilità anche in condizioni di esposizione in ambienti più o meno aggressivi.

Sempre nell’ottica di ridurre le emissioni carboniose dei materiali da costruzione, la valorizzazione della terra di scavo come materiale edile potrebbe anche favorire il rilancio di piccoli impianti locali, anch’essi di “prossimità” dei cantieri, in cui generare materiali a km0 per il restauro, il recupero e le nuove costruzioni, anche facendo uso dove serve di aggregati locali e materiale derivante da demolizione. La terra di scavo è facilmente lavorabile e viene trattata con tecniche molto semplici, che consentono di ridurre ulteriormente l’impatto ambientale. Inoltre, ha proprietà idroscopica, per cui assorbe e rilascia umidità quando necessario, particolarmente utile nel caso di edifici di nuova costruzione che, essendo particolarmente isolati termicamente, tendono a essere meno traspiranti rispetto all’umidità generata al loro interno.

Poi, la stessa terra di scavo è dotata di elevata inerzia termica, soprattutto quando mixata a materiali cementizi. Per intenderci, quando entriamo in una chiesa medievale la sensazione di frescura che ci pervade è esattamente dovuta a questa proprietà: sono costruzioni realizzate con un materiale che consente di smorzare quindi i picchi termici estivi e di «scaglionarli» nell’arco di numerose ore. Questo è molto importante sia in inverno che in estate perché, grazie a questi materiali, minimizziamo il fabbisogno energetico. In inverno, ad esempio, materiali con queste proprietà possono accumulare meglio il calore generato con i sistemi di riscaldamento, mantenendo condizioni di comfort più a lungo.

C’è poi un’altra caratteristica che rende le terre di scavo interessanti per la costruzione di opere: il fatto che si comportino come ottimi isolanti acustici, anche questa prestazione fondamentale per il benessere acustico degli ambienti. Tutti questi aspetti verranno infatti sviluppati e quantificati nell’ambito del Progetto FISR: Eco-Earth, finanziato dal Ministero per la Ricerca al Consorzio formato dall’Università di Modena e Reggio Emilia, dall’Università di Parma e dall’Università di Perugia. Quest’ultima in particolare, con il mio gruppo di ricerca e con il gruppo del prof. Franco Cotana, si occuperà di quantificare l’impronta di carbonio generata dal nuovo materiale ecosostenibile, e il potenziale di miglioramento delle prestazioni di sostenibilità ambientale e durabilità anche in combinazione con il cemento, materiale sempre più versatile e competitivo nel settore dell’edilizia innovativa.

Sono tanti e validi i motivi per valorizzare sia dal punto di vista tecnico-economico che ambientale le terre di scavo, soprattutto se accoppiate a leganti cementizi che ne assicurino durabilità e resistenza meccanica, per trasformare un sottoprodotto, o addirittura uno scarto, in una valida e sostenibile materia prima.

Anna Laura Pisello
Ingegnere Edile, dal 2014 è ricercatrice di Fisica Tecnica Ambientale all'Università di Perugia, dove ha anche ottenuto il dottorato di ricerca in Ingegneria Energetica e da cui è stata inviata per una serie di periodi di ricerca presso la Columbia University, la Virginia Tech e la Princeton University. Qui ha operato come research associate. Conduce attività di ricerca e sviluppo tecnologico, legate al comfort ambientale negli edifici, all'efficienza energetica e ai materiali innovativi per gli involucri edilizi e le pavimentazioni cementizie innovative urbane. È questa, infatti, la frontiera della ricerca per conseguire i traguardi della mitigazione del cambiamento climatico e dei cicli di vita. È autrice di più di 130 pubblicazioni su riviste internazionali ed è titolare di numerosi premi scientifici e brevetti sulla sostenibilità ambientale e il risparmio di risorse, nell'edilizia a impatto zero. Dal 2021 fa parte del Comitato Scientifico di Federbeton.

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