Calcestruzzo dalle ceneri

Ogni anno in Germania si producono circa sei milioni di tonnellate di ceneri pesanti dall'incenerimento dei rifiuti urbani. Queste vengono trattate in impianti di trasformazione specializzati per recuperare i metalli e trasformarli in ceneri finite purificate attraverso fasi di vagliatura e selezione mirate. "I componenti minerali in essa contenuti sono in grado di assorbire la CO2 e di legarla in modo permanente - la cosiddetta carbonatazione. Nel nostro progetto, vogliamo sviluppare un processo pratico di carbonatazione e verificare se il nostro prodotto finale è adatto all'uso nella costruzione di strade o nella produzione di calcestruzzo", spiega il Prof. Dr. Björn Siebert dell'Istituto di Materiali da Costruzione, Geotecnica, Trasporti e Acqua della TH Köln.

Diversi approcci nell'impianto di prova

A tal fine, i due partner scientifici del progetto TH Köln e RWTH Aachen costruiranno un impianto tecnico di prova presso il centro di smaltimento di Leppe. Questo sarà gestito dal leader del consorzio, il Bergischer Abfallwirtschaftsverband (BAV), vicino a Lindlar. In qualità di partner industriale, refer GmbH fornisce il materiale di partenza, le ceneri di incenerimento dei rifiuti domestici trattate dal suo impianto di lavorazione delle ceneri di griglia.

La questione tecnica chiave è quale metodo può essere utilizzato per legare la CO2 nelle ceneri nel modo più efficiente. "Stiamo seguendo due approcci, ognuno dei quali presenta vantaggi e svantaggi specifici: La carbonatazione a umido sotto l'acqua permette di assorbire più anidride carbonica, ma richiede energia per la successiva essiccazione. Nella carbonatazione a umido con poca umidità, si forma uno strato carbonizzato relativamente denso sulla superficie della cenere, in modo da immagazzinare meno CO2, che non può penetrare all'interno", spiega il Prof. Dr. Axel Wellendorf dell'Istituto di Ingegneria Meccanica Generale della TH Köln.

Utilizzo nella costruzione di strade o nella produzione di calcestruzzo

Inizialmente, i partner testeranno diversi processi di carbonatazione e allestiranno a questo scopo un impianto di prova pratico e flessibile, con il quale i processi potranno essere impostati e confrontati nelle condizioni più realistiche possibili. L'attenzione si sposta poi sull'applicazione del materiale ottenuto: "Il nostro obiettivo è sostituire le materie prime che altrimenti verrebbero ottenute utilizzando grandi quantità di energia. In forma non legata, la nostra cenere carbonata potrebbe sostituire la ghiaia o la sabbia nella costruzione di strade o di opere di sbancamento, ad esempio", afferma Siebert.

Allo stesso tempo, i ricercatori stanno studiando il potenziale per la produzione di calcestruzzo ad alta intensità di CO2. In questo caso, la cenere potrebbe fungere da legante. Il prerequisito per questa applicazione è una qualità del materiale definita e costante. Per questo motivo, il progetto sta conducendo anche test di ulteriore lavorazione o di pura frantumazione. "Se riuscissimo a rendere disponibili ceneri carbonate che soddisfano gli standard e i requisiti ambientali pertinenti, sarebbe un passo importante per l'economia circolare e la protezione del clima", sottolinea Wellendorf.