Edilizia

La nuova sfida delle startup è produrre il cemento ecosostenibile

È il settore industriale responsabile di circa il 6% delle emissioni globali di anidride carbonica, ma le alternative verdi sono sperimentali. La ricerca sulle nuove imprese che vogliono ridurre questo impatto ede entrare in un settore che vale 300 miliardi di dollari
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Il settore del cemento e del calcestruzzo “green” vale circa 300 miliardi di dollari. Nello stesso tempo, però, la produzione di questo materiale, sostanzialmente indispensabile per il settore delle costruzioni, produce circa il 6% delle emissioni globali di anidride carbonica. Le alternative “verdi” sono al momento molto sperimentali e, comunque, non potrebbero soddisfare le esigenze di un mercato sempre più in crescita.

Il calcestruzzo è uno dei prodotti più utilizzati al mondo, secondo solo all'acqua e tra i più inquinanti. L'industria produce circa 2,6 miliardi di tonnellate di anidride carbonica ogni anno. Se fosse un paese, sarebbe il quarto più grande emettitore, appena dietro l'India, davanti a Russia e Giappone. Perché il cemento è così difficile da decarbonizzare? La chimica di base del cemento ne rende molto difficile la decarbonizzazione: l'ingrediente principale è il clinker, ricavato dal calcare riscaldato in un forno. Quando il calcare si riscalda rilascia molta anidride carbonica e cambia la sua struttura molecolare. Questa reazione chimica rappresenta fino al 70% delle emissioni della produzione del cemento e un restante 30% proviene dall'energia per riscaldare il forno. Per ogni 10 tonnellate di cemento prodotte, nell'atmosfera finiscono sei tonnellate di anidride carbonica.

Un processo di lunga durata

Così, stanno nascendo molte start-up che hanno come obiettivo produrre cemento a bassa o a zero emissione di Co2, consentendo un rifornimento di tali materiali che non provochi ulteriori danni all’ambiente. Il Financial Times ha fatto una parziale ricognizione delle start-up che lavorano per questo e ne ha riportato anche i possibili effetti a breve, media e lunga scadenza.

Bryan Kalbfleisch – racconta FT – è amministratore delegato della Solidia Technologies, società che opera nel New Jersey. il cemento è stato sempre la sua vita. Ora sta facendo qualcosa che non avrebbe mai immaginato: sviluppare un nuovo tipo di calcestruzzo in grado di immagazzinare anidride carbonica per aiutare a combattere il cambiamento climatico, diventando una delle prime aziende innovative in questo campo. Del resto, le start-up che cercano di produrre cemento a basse emissioni di carbonio stanno attirando alcuni dei più importanti investitori tecnologici, come Breakthrough Energy di Bill Gates, il Climate Pledge Fund di Amazon e il venture capitalist John Doerr, di Kleiner Perkins. Più di 100 milioni di dollari in finanziamenti sono stati utilizzati per avviare, negli ultimi 12 mesi, queste iniziative.

D’altro canto, anche grandi produttori di cemento, tra cui Holcim in Svizzera e HeidelbergCement in Germania, stanno lavorando alla transizione. “Abbiamo un grosso problema che deve essere risolto”, afferma Jonah Goldman, amministratore delegato di Breakthrough Energy, che ha recentemente investito in tre start-up cementizie: Solidia, CarbonCure ed Ecocem. Ian Riley, amministratore delegato della World Cement Association, afferma che l'industria ha già ridotto le emissioni di oltre un quinto negli ultimi due decenni, con mezzi tradizionali, come l'utilizzo di forni più efficienti, fonti di energia più pulite per il riscaldamento e la produzione di cemento con meno clinker. L'industria può ridurre le emissioni di un altro 30% utilizzando questi metodi, stima, ma non portarlo a zero. "C’è ancora il 70% delle emissioni che non abbiamo affrontato - e per quel 70% abbiamo davvero bisogno di nuovi approcci".

I nuovi materiali

Solidia – rileva il FT - produce blocchi per pavimentazione in calcestruzzo polimerizzando il materiale in una camera di raccolta dell’anidride carbonica. Rob Niven, capo di CarbonCure, mira invece a immagazzinare 500 milioni di tonnellate di anidride carbonica all'anno. La Yanyshyn/VisionsWest CarbonCure, start-up da lui creata con sede in Canada, ha sviluppato una macchina che inietta CO2 nel punto di miscelazione del cemento con acqua e sabbia per creare calcestruzzo. Questo immagazzina in modo permanente la CO2 e rende il calcestruzzo più forte. La sua attrezzatura è oggi utilizzata in più di 400 siti di betonaggio e ha il sostegno di investitori, tra cui Mitsubishi, Microsoft e Amazon.

Un'altra start-up, CarbonBuilt, con legami con l'Università della California a Los Angeles, sta sviluppando blocchi di cemento che utilizzano materie prime a minore intensità di carbonio e sono induriti con CO2 dai gas di scarico. Rahul Shendure, amministratore delegato, afferma che il processo richiede un investimento di capitale iniziale di circa un milione di dollari per ogni linea di produzione di blocchi. "Ma una volta ammortizzati gli investimenti iniziali – spiega - è più economico da realizzare rispetto al cemento tradizionale", afferma.

Politiche europee e statunitensi

In Europa, la politica che obbliga le aziende ad acquistare quote di decarbonizzazione per coprire le emissioni di CO2 continua a dare i suoi frutti, ma non sarà una linea perseguibile per ancora altri anni. Negli Stati Uniti, poi, queste politiche per incoraggiare i produttori di cemento a cercare alternative più ecologiche non sono neanche considerate, al momento. Ma c’è il timore, tra i grandi produttori, che presto arriveranno restrizioni più pesanti e costose per fermare l’emissione di anidride carbonica dalla produzione del cemento. Magali Anderson di Holcim, ad esempio, sta lavorando con diversi materiali per produrre cemento a basse emissioni, come l'argilla calcinata. Ma Anderson ha ben chiaro che questi cambiamenti aiuteranno a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni solo per un breve termine, mentre servono invece soluzioni per la cattura del carbonio per il prossimo futuro. Holcim ha così più di 20 progetti pilota in corso per testare diversi modi di catturare il carbonio dal processo del cemento.

Ma anche se queste tecnologie dovessero migliorare rapidamente, resterebbe ancora costoso produrre cemento a bassa o zero emissioni di carbonio. È probabile che il cemento rimanga una delle industrie più difficili da decarbonizzare, spiega Lord Adair Turner, presidente della Commissione per le transizioni energetiche. "Con il cemento, il nostro calcolo è che per raggiungere l’obiettivo delle emissioni zero, il costo del cemento potrebbe raddoppiare – ha spiegato al FT - portando a un aumento del 30% del costo del calcestruzzo. E questo potrebbe aumentare il costo di costruzione del 3%. Il problema sembra piccolo, ma non lo è – afferma Turner – Chi pagherà di più per un edificio realizzato con cemento a bassa o zero emissioni di carbonio?”.