Nuova vita per la lana minerale in un ambiente familiare
I rifiuti da costruzione e demolizione rappresentano più di un terzo di tutti i rifiuti generati nell’UE. La lana minerale, ampiamente utilizzata insieme ad altri materiali isolanti, è caratterizzata da una densità molto bassa, il che significa che lo smaltimento richiede un volume sproporzionato. Inoltre, questa miscela fibrosa filata, ottenuta da vetro fuso, roccia o scorie, è considerata in gran parte non riciclabile. Tutto questo sta cambiando grazie al progetto WOOL2LOOP(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, che ha dimostrato l’uso della lana minerale come precursore per la produzione di calcestruzzo geopolimerico e di elementi costruttivi associati su scala industriale, in un modello aziendale di economia circolare.
Geopolimerizzazione (attivazione alcalina)
I geopolimeri, detti anche materiali alcali attivati, sono polimeri inorganici simili alla ceramica, composti da alluminosilicati solidi reticolati con ioni di metalli alcalini. «Il calcestruzzo geopolimerico ottenuto dalla cenere vulcanica (ricca di alluminosilicati) si trova nel Colosseo, nel Pantheon e nelle piramidi egizie», spiega la coordinatrice del progetto, Anne Kaiser, di Saint-Gobain Finlandia(si apre in una nuova finestra). I geopolimeri sono un legante promettente per la produzione di calcestruzzo, in quanto la loro produzione richiede molta meno energia del cemento Portland convenzionale. WOOL2LOOP si proponeva di convertire i rifiuti di lana minerale provenienti dalle demolizioni in geopolimeri di lana minerale e di dimostrare la produzione di un nuovo prodotto su scala industriale in grado di soddisfare le specifiche dei prodotti disponibili in commercio, con un’impronta di carbonio inferiore.
Un’economia circolare per la lana minerale
Il progetto era complesso e comprendeva tutte le fasi dell’utilizzo della lana minerale, nonché le sfide attuali del suo riciclaggio. Sono state necessarie: pratiche di demolizione intelligenti, selezione e macinazione della lana minerale per produrre polvere di lana minerale, attivazione alcalina per produrre geopolimeri, produzione di calcestruzzo geopolimerico e stampa in 3D degli elementi costruttivi che lo utilizzano. Come spiega Eldho Choorackal di CRH(si apre in una nuova finestra), tutto questo è stato ulteriormente complicato dal fatto che «non esistono norme o orientamenti per la produzione su scala industriale e il controllo di qualità degli elementi prefabbricati in calcestruzzo geopolimerico». «WOOL2LOOP ha adottato e testato l’uso di un dispositivo portatile per la spettroscopia di fluorescenza a raggi X per l’analisi in loco dei rifiuti di lana minerale, per distinguere la lana di vetro dalla lana di roccia», spiega Johan D’Hooghe di Recycling Assistance(si apre in una nuova finestra). I rifiuti sono stati poi macinati in un luogo centralizzato. «Produrre la polvere di lana minerale è stato particolarmente impegnativo, data la diversa composizione chimica della lana di vetro e della lana minerale e la necessità di ottenere materiali con particelle di dimensioni inferiori a 100 micrometri», aggiunge Vilma Ducman dell’Istituto nazionale sloveno per l’edilizia e l’ingegneria civile(si apre in una nuova finestra). «I progetti di macinazione e di impasto associati alla lana minerale, un prerequisito per la successiva lavorazione e scalabilità, hanno richiesto un’innovazione significativa», aggiunge Saleh Hooshmand, ricercatore associato senior presso Saint-Gobain Ecophon(si apre in una nuova finestra). La produzione additiva, o stampa 3D, dei materiali da costruzione e in particolare dei geopolimeri ha posto ulteriori sfide. «Le innovazioni nell’hardware, nel software e nella strategia di attivazione chimica ci hanno permesso di controllare la formazione dei materiali. Ora siamo in grado di produrre su larga scala con la stampa 3D geometrie complesse per molti prodotti con nuove funzionalità, compresi i pannelli acustici. Il prossimo obiettivo è la certificazione di questi materiali e processi», spiega Alban Mallet di XtreeE(si apre in una nuova finestra). WOOL2LOOP è riuscito a dimostrare con successo la produzione di calcestruzzo geopolimerico prefabbricato in lana minerale su scala industriale, accumulando conoscenze essenziali su tutti i processi e i materiali lungo la catena di riciclaggio e produzione. «Attraverso progetti pilota con tanti prodotti a base di lana minerale e geopolimeri, siamo stati in grado di individuare le possibili problematiche che ci si può aspettare nella produzione regolare. Ora ci concentreremo sulla ricerca di modi per superarle», conclude Ducman.
