Empa è tra i vincitori del «Building Award 2025». Un team della divisione «Calcestruzzo e asfalto» è stato premiato per il suo calcestruzzo che immagazzina CO2. L’approccio promette di ridurre notevolmente le emissioni nel settore edile.

Quest’anno l’Empa è stata premiata nella categoria «Ricerca, sviluppo, start-up» per il suo calcestruzzo ad assorbimento di CO2 mescolato a pellet di carbonio. Di fronte a oltre 800 ospiti al KKL di Lucerna, il team dell’Empa – Pietro Lura, Mateusz Wyrzykowski, Nikolajs Toropovs, Daniel Grossegger e Frank Winnefeld – ha ricevuto il «Building Award 2025». La giuria indipendente, composta da esperti dell’industria, della progettazione, della ricerca, della gestione e dell’ingegneria, ha premiato un progetto vincitore in sei categorie. Il «Building Award» viene assegnato ogni due anni e premia le prestazioni ingegneristiche eccezionali nel settore edile svizzero, ispirandosi all’Oscar cinematografico in diverse categorie.

Calcestruzzo, l’inaspettato salvatore del clima

La produzione di cemento è responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di CO2. Per ridurre questa percentuale in futuro, l’Empa sta studiando il potenziale del calcestruzzo CO2 neutro o addirittura CO2 negativo. Un team del dipartimento «Calcestruzzo e asfalto» ha quindi sviluppato una procedura con cui il carbone vegetale può essere integrato in modo pratico nel calcestruzzo. Esistono già i primi prodotti in calcestruzzo a base di carbone vegetale, ma questo viene spesso mescolato senza essere trattato. «Il carbone vegetale è molto poroso e quindi assorbe non solo molta acqua, ma anche costosi additivi utilizzati nella produzione del calcestruzzo», afferma Mateusz Wyrzykowski, ricercatore dell’Empa. Ecco perché i ricercatori puntano sui pellet: sono prodotti a partire da carbone vegetale, acqua e cemento e sostituiscono parte dei tradizionali aggregati di roccia nel calcestruzzo.

I risultati finora ottenuti sono promettenti

Con i pellet di carbonio è possibile produrre calcestruzzo CO2 neutro o addirittura CO2 negativo, utilizzabile come il calcestruzzo convenzionale negli edifici e nell’infrastruttura. «Al momento stiamo lavorando con dei partner alla produzione industriale dei nostri pellet CO2 negativo. La prima applicazione in un edificio avverrà nella nuova unità NEST «Beyond Zero»», afferma Pietro Lura, responsabile della divisione Empa «Calcestruzzo e asfalto». L’unità entrerà a far parte dell’edificio modulare per la ricerca e l’innovazione NEST di Empa ed Eawag. Mostra come le promettenti innovazioni a basse emissioni di CO2 e a basse emissioni di CO2 possano essere applicate all’edilizia e come gli edifici possano fungere da pozzi di assorbimento del carbonio in futuro. Il calcestruzzo potrebbe quindi immagazzinare quantità significative di CO2 se i tradizionali aggregati di roccia fossero sostituiti da pellet di carbone vegetale.

L’obiettivo è un modello economico globale completamente nuovo

Tuttavia, un approccio olistico va oltre il carbone vegetale come riserva di carbonio. Nell’ambito dell’iniziativa di ricerca su larga scala «Mining the Atmosphere», l’Empa sta lavorando a un concetto in base al quale il CO2 in eccesso deve essere estratto e utilizzato direttamente dall’atmosfera. L’obiettivo è quello di creare un modello economico globale completamente nuovo e un settore industriale corrispondente in cui il CO2 costituisca la materia prima del futuro.

La CO2 catturata viene prima convertita in sostanze chimiche di base, come il metano o il metanolo, che a loro volta possono essere ulteriormente lavorate per sostituire i tradizionali materiali da costruzione e prodotti petrolchimici. Alla fine del loro ciclo di vita, questi materiali ad alto contenuto di carbonio vengono immagazzinati in apposite discariche per catturare permanentemente il carbonio. Inoltre, il metano prodotto sinteticamente può trasportare energia dalle regioni soleggiate ai paesi con scarsità stagionali di energia.

L’attuazione richiede ulteriori progressi

Tuttavia, secondo i ricercatori dell’Empa, l’attuazione richiede ulteriori progressi nella ricerca sui materiali e nello sviluppo dei processi, in particolare per sfruttare al meglio le energie rinnovabili generate in modo decentralizzato e fluttuante. Inoltre, è necessario concentrarsi su nuovi modelli di business, incentivi economici e quadri normativi appropriati per rendere una società che cattura le emissioni di CO2 una realtà.