Innovazione green, materiali sostenibili dall'acqua di mare

Utilizzando acqua di mare, elettricità e anidride carbonica è possibile realizzare un nuovo materiale da costruzione a emissioni negative di carbonio, ecosostenibile e resistente. A dimostrarlo gli scienziati della Northwestern University, che hanno pubblicato i risultati della loro ricerca sulla rivista Advanced Sustainable Systems. Il team, guidato da Alessandro Rotta Loria e Louis Berger, sta esplorando approcci innovativi per catturare l'anidride carbonica dall'atmosfera e immagazzinarla nel sottosuolo in modo che non provochi ulteriori danni al pianeta. La nuova strategia proposta dagli autori permetterebbe di stoccare la CO2 in modo permanente, trasformandola in materiali che possono essere utilizzati nella produzione di calcestruzzo, cemento, intonaco e vernice.
Derivati da minerali a base di calcio e magnesio, questi prodotti spesso provengono da aggregati tipo sabbia, attualmente estratta da montagne, letti di fiumi, coste o fondali oceanici. «In collaborazione con la multinazionale messicana dell'edilizia Cemex, abbiamo ideato un approccio alternativo che sfrutta elettricità e CO2 per ottenere materiali simili alla sabbia nell'acqua di mare, una risorsa naturalmente abbondante», afferma Rotta Loria. Per generare il materiale, gli autori hanno inserito elettrodi in acqua di mare, applicando una corrente elettrica, che ha diviso le molecole d'acqua in gas idrogeno e ioni idrossido. Con la corrente accesa, i ricercatori hanno fatto gorgogliare anidride carbonica nel liquido. Questo processo ha modificato la composizione chimica dell'acqua, aumentando la concentrazione di ioni bicarbonato. Gli ioni idrossido e bicarbonato hanno reagito con altri ioni disciolti, come calcio e magnesio, che si trovano naturalmente nell'acqua di mare. La reazione ha prodotto minerali solidi, tra cui carbonato di calcio e idrossido di magnesio.
Gli scienziati spiegano che il processo ricorda la tecnica usata dai coralli e dai molluschi per formare le loro conchiglie, che sfrutta l'energia metabolica per convertire gli ioni disciolti in carbonato di calcio. Variando la tensione, la corrente elettrica, la portata, la tempistica e la durata dell'aggiunta di CO2, le sostanze risultavano più o meno porose, dense, dure o resistenti. Rotta Loria ha poi concluso: «Il nostro approccio permette una notevole flessibilità, i materiali risultanti potrebbero essere utilizzati nel calcestruzzo come sostituti di sabbia e/o ghiaia, oppure nella produzione di cemento, intonaco e vernice. L'industria del cemento è responsabile dell'8% delle emissioni globali di CO2. Ridurre questo valore sarebbe sicuramente positivo per il pianeta».