Dal MIT di Boston una ricerca per il riuso delle Bottiglie di plastica nel calcestruzzo

Redazione Inconcreto 01/11/2017 1535

Gli studiosi hanno scoperto che il calcestruzzo può essere reso il 20% più resistente grazie all'aggiunta di plastica in polvere.

Il calcestruzzo è il materiali da costruzione più utilizzato nel mondo e il mondo della ricerca da anni sta studiando tecnologie che consentano non solo di migliorarne le caratteristiche tecniche ma anche di ridurne l’impronta di CO2.

Così nella produzione del cemento si studia il riuso ai fini energetici di materiali di scarto e rifiuti, nel calcestruzzo l’impiego di materie prime seconde, come la silice fume o gli aggregati da riciclo. Ora dalla più prestigiosa università di ingegneria del mondo, il MIT di Boston, arriva una nuova proposta: un gruppo di studenti ha scoperto come rendere questo materiale più sostenibile e ancora più resistente, grazie all'utilizzo di plastica.

Nella ricerca, pubblicata sulla rivista "Waste Management", vengono spiegati i vantaggi dell'impiego di bottiglie di plastica riciclate nella creazione di calcestruzzo. Gli studiosi hanno elaborato un metodo in grado di rendere gli edifici costruiti con tale conglomerato il 20% più forti rispetto a quelli costruiti con calcestruzzo convenzionale. Il materiale risulta essere anche più durevole nel tempo e potrebbe essere utilizzato un giorno non soltanto per la costruzione di edifici, ma anche di strade e marciapiedi.

Gli studenti hanno prima di tutto esposto una piccola quantità di plastica ad alcune radiazioni, che hanno finito per renderla polvere: poi hanno aggiunto questa polvere al calcestruzzo.

Utilizzando il composto messo a punto dagli studiosi del MIT non soltanto si otterrebbero costruzioni più solide, ma si andrebbe a far “sposare” due dei materiali più utilizzati sulla Terra: la plastica e il calcestruzzo.

Michael Short, professore al dipartimento di Science nucleari ed ingegneria del MIT, ha spiegato i benefici di un simile composto: "C'è un enorme quantitativo di plastica che viene smaltita ogni anno. La nostra tecnologia toglie la plastica dalle discariche e la intrappola nel calcestruzzo. Ciò permette anche di usare meno cemento e rendere il calcestruzzo più sostenibile, riducendo le emissioni di CO2. Ecco qual è il potenziale della nostra scoperta: far sì che la plastica esca dalle discariche e cominci ad 'abitare' le costruzioni e ad aiutarle davvero ad essere più forti".

Fino ad oggi l'aggiunta di polvere di plastica al calcestruzzo non aveva portato a buoni risultati: gli esperimenti condotti finora aveva indebolito il prodotto, anziché rafforzarlo. Gli studenti hanno dovuto trovare un modo per risolvere il problema e la soluzione si è presentata grazie ai raggi gamma. Il team ha scoperto, infatti, che esponendo fiocchi di PET (polietilene tereftalato) a piccole dosi di radiazioni gamma è possibile cambiare la struttura cristallina del polimero rendendola più rigida, dura e resistente.

Gli studenti hanno ottenuto la plastica riciclata da un impianto locale, hanno ripulito manualmente i fiocchi per rimuovere pezzi di metallo e altri detriti, quindi hanno portato i campioni in uno dei laboratori sotterranei del MIT, dove è installato un irradiatore cobalto-60, bombardandoli con una piccola dose di raggi gamma.  I ficchi sono stati quindi ridotti in polvere e aggiunti al cemento. Il prodotto finale, come chiarisce Short, non presenta rischi dal momento che “non c’è radioattività residua”. “Sostituire anche una piccola quantità di calcestruzzo con la plastica così irradiata potrebbe contribuire a ridurre l’impronta globale di carbonio dell’industria del cemento”.

Non si tratta della prima sperimentazione al mondo in cui si studia un riuso della plastica nel calcestruzzo. Per esempio, qualche anno fa il progetto NUMIX, finanziato dal MIUR e sviluppato dal CETMA - Centro di Progettazione, Design e Tecnologie dei Materiali della Cittadella della Ricerca di Mesagne (Br) ha studiato un processo industriale ottimizzato per produrre due materiali innovativi, Scaglie Densificate e Granuli Espansi, prodotti con lo scarto generato durante la selezione di rifiuti plastici e con morfologia e proprietà tali da poter sostituire parte degli aggregati leggeri tradizionali (come l’argilla espansa) usualmente presenti nel calcestruzzo.

Dell’argomento ne avevamo parlato anche sulla nostra piattaforma con un articolo che confrontava le diverse ricerche realizzate sul riuso della plastica nel calcestruzzo: Aggregati plastici riciclati per calcestruzzi leggeri strutturali: confronto tra ricerche sperimentali