I mattoni realizzati con noccioli d'oliva riducono l'impronta di carbonio degli edifici, risultati di studio

Un nuovo studio ha dimostrato che i rifiuti delle olive possono ridurre efficacemente il consumo di energia negli edifici, dimostrando come l’economia circolare può essere applicata al settore dell’edilizia.
Di Simon Roots
8 luglio 2024 13:56 UTC

I ricercatori spagnoli del dipartimento di ingegneria meccanica dell'Università di La Rioja utilizzano noccioli di oliva macinati per produrre materiali da costruzione più efficienti dal punto di vista energetico.

I ricercatori dimostrato che l’utilizzo di noccioli di oliva macinati nella produzione di mattoni in malta può portare a notevoli risparmi economici e ridurre l’impatto ambientale della costruzione e dell’uso edilizio.

La ricerca ha analizzato gli impatti del drogaggio dei mattoni di malta forata con noccioli di oliva macinati in un rapporto dal 15 al -% in volume di aggregato fine per l'edilizia.

L'uso degli scarti delle olive nella produzione di mattoni per facciate è un chiaro esempio di come l'economia circolare può trasformare i sottoprodotti di un'industria in materiali da costruzione innovativi e sostenibili.- Javier Ferreiro-Cabello, ricercatore di ingegneria, Università di La Rioja

Il doping è una tecnica in cui una piccola quantità di una sostanza viene aggiunta a un materiale per alterarne le proprietà. Il metodo viene impiegato nella produzione di materiali da costruzione per aumentarne l'efficienza energetica, la resistenza, la durabilità, la resistenza al fuoco o la resistenza alla corrosione.

Negli ultimi anni, sempre più ricerche si sono concentrate sul doping per ridurre la conduttività termica, che potrebbe ridurre l’energia necessaria per riscaldare o raffreddare gli edifici.

Gli edifici sono il maggior consumatore di energia in Europa. Circa il 40% dell’energia totale consumata nell’Unione Europea viene utilizzata negli edifici, e circa l’80% dell’energia utilizzata nelle case dell’UE è destinata al riscaldamento, al raffreddamento e all’acqua calda.

Vedi anche:I ricercatori trasformano i rifiuti degli uliveti in bioplastica

L’2000% degli edifici dell’UE sono stati costruiti prima del 75 e il -% ha scarse prestazioni energetiche. Il settore dell’edilizia è, quindi, considerato fondamentale per raggiungere gli obiettivi energetici e climatici dell’UE.

Lo studio si è concentrato principalmente sull'Andalusia, in Spagna, dove vengono prodotte grandi quantità di noccioli di oliva come sottoprodotto della produzione di olio d'oliva.

"Il mio interesse iniziale è nato dall'osservazione dell'enorme volume di rifiuti generati dall'industria dell'olio d'oliva, in particolare dei noccioli di oliva", ha affermato l'autore principale Javier Ferreiro-Cabello.

"Questi residui hanno significativi ma potenziale sottoutilizzato in termini di riutilizzo e valore aggiunto”, ha aggiunto. "Studiando le possibili applicazioni di questi pozzetti, ho individuato la possibilità di utilizzarli per realizzare mattoni per facciate in malta. Questa idea mi ha portato a indagare ulteriormente la fattibilità e l’impatto ambientale di questa proposta”.

L'analisi del team ha mostrato risparmi e ritorni economici dal medio termine (da 10 a 20 anni) in poi riducendo il consumo energetico convenzionale negli impianti di riscaldamento e condizionamento dell'aria.

Ricerca precedente di Ferreiro et al. ha dimostrato che il doping con concentrazioni di noccioli d'oliva macinati fino al 30% può essere utilizzato senza compromettere la vitalità strutturale. È stato riscontrato che concentrazioni superiori al 15% aumentano i tempi di ripresa economica oltre la vita utile media di un edificio in Spagna (70 anni).

Sono stati studiati diversi fattori per valutare l’impatto ambientale. Questi coprivano l'intero ciclo di vita del prodotto, dalla macinazione dei noccioli d'oliva e il successivo trasporto fino alla produzione e al trasporto di mattoni di malta drogata.

Nell'analizzare l'impatto netto del prodotto finale nel tempo, sono state prese in considerazione le risorse utilizzate (energia, carburante e acqua) e i prodotti di scarto generati (ossidi di carbonio, ossidi di azoto e particelle solide).

È stato riscontrato che l’aumento della percentuale di noccioli di oliva in sostituzione degli aggregati fini aumenta l’impatto ambientale nella maggior parte delle categorie, ad eccezione dell’utilizzo dell’acqua.

Un contenuto più elevato di noccioli di oliva riduce l’impatto dell’acqua perché la produzione naturale di aggregati richiede una notevole quantità di acqua per i processi di lavaggio interni.

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Un doping del 15% con noccioli d'oliva ha comportato una riduzione del consumo di acqua del 7.98%, con un risparmio di 0.61 metri cubi per metro quadrato di facciata.

Nella categoria del riscaldamento globale, per un doping del 4.68% è stato calcolato un aumento del 2% delle emissioni di CO15, pari a 0.8 chilogrammi di CO2 per metro quadrato di facciata. Questo aumento è dovuto al maggiore consumo di energia e risorse necessarie per incorporare i noccioli di oliva.

Le categorie relative alla produzione di aggregati naturali, tra cui acidificazione, eutrofizzazione e ossidazione fotochimica, hanno registrato aumenti rispettivamente del 29.13%, 30.28% e 21.56%. Il processo di preparazione dei noccioli di oliva, che comporta l’utilizzo di energia e materiali per la frantumazione e il trasporto, ha causato questi impatti.

Vedi anche:I sottoprodotti della molitura delle olive possono migliorare l'alimentazione degli animali

È stato scoperto che i processi di trasporto influiscono in modo significativo sulla vitalità degli aggregati riciclati, aumentando gli ossidi di azoto, gli ossidi di carbonio e le particelle solide che influiscono sullo strato di ozono.

Un doping del 15% ha mostrato un aumento dell’8.90% nella riduzione dello strato di ozono e un aumento dell’8.19% nella riduzione dei combustibili fossili, equivalenti a 6.90 megajoule per metro quadrato di facciata.

Se calcolati su un periodo di 35 anni, tuttavia, gli aumenti del consumo di energia e delle emissioni associati al processo di produzione iniziale sono stati più che compensati dai risparmi complessivi.

L’analisi ha mostrato che durante questo periodo, il costo energetico netto della produzione di materiali drogati al 15% era inferiore allo zero, e anche le emissioni di CO2 erano inferiori allo zero per tutte le fonti energetiche dell’edificio. Quest'ultimo fenomeno è stato particolarmente significativo per gli edifici che utilizzano fonti di energia elettrica, con una riduzione del 105.84%.

Tuttavia, gli autori sottolineano che i benefici del doping delle olive sono limitati alle regioni in cui i rifiuti delle olive sono abbondanti e locali, poiché i trasporti contribuiscono in modo significativo al consumo di energia e alle emissioni. Pertanto, un aumento dei trasporti comporterebbe vantaggi notevolmente inferiori.

Notano inoltre che questo è solo uno dei tanti esempi del potenziale del settore per una maggiore sostenibilità.

"L’economia circolare svolgerà un ruolo chiave nel futuro dell’edilizia offrendo soluzioni sostenibili ed efficienti per affrontare le sfide ambientali ed economiche”, ha affermato Ferreiro. "Adottando principi di riutilizzo, riciclaggio e riduzione dei rifiuti, il settore edile può ridurre al minimo il proprio impatto ambientale e massimizzare l’uso delle risorse”.

"Nel contesto specifico della mia ricerca, l'uso degli scarti delle olive nella produzione di mattoni per facciate è un chiaro esempio di come l'economia circolare può trasformare i sottoprodotti di un settore in materiali da costruzione innovativi e sostenibili", ha aggiunto.

Molte iniziative per aumentare la sostenibilità nei settori degli edifici e delle costruzioni sono in atto in tutto il mondo.

Questi vanno dai programmi multinazionali come l'Obiettivo di sviluppo sostenibile 12 delle Nazioni Unite e la Strategia dell'Unione europea per la sostenibilità nelle costruzioni e nelle ristrutturazioni Wave, alla legislazione a livello nazionale e locale.

Tuttavia, Ferreiro ritiene che si possa fare molto di più.

"Il governo può svolgere un ruolo cruciale nell’incoraggiare la ricerca e lo sviluppo nel campo dell’edilizia sostenibile attraverso politiche e programmi di sostegno”, ha affermato. "Ciò potrebbe includere incentivi finanziari per le aziende che investono in progetti di ricerca e sviluppo legati all’economia circolare e alla sostenibilità nell’edilizia”.

"Inoltre, il governo potrebbe stabilire regolamenti e standard che promuovano l’uso di materiali riciclati e l’adozione di pratiche sostenibili nel settore edile”, ha concluso Ferreiro. "I programmi di educazione e sensibilizzazione potrebbero anche aiutare a sensibilizzare le principali parti interessate sull’importanza della sostenibilità e dell’economia circolare nell’edilizia”.



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