Un nuovo metodo di stampa 3D del cemento è stato sviluppato dagli scienziati per catturare il carbonio, migliorando così la resistenza e la sostenibilità del materiale. Questa innovazione, ideata dai ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore (NTU Singapore), si propone di ridurre in modo significativo le emissioni di carbonio nel settore delle costruzioni incorporando direttamente il CO2 nel cemento, aprendo la strada a un futuro più ecologico per le tecnologie edilizie.
Il processo innovativo di stampa 3D del cemento
Il processo innovativo di stampa 3D del cemento, descritto nel giornale scientifico Carbon Capture Science & Technology, mira a ridurre l’impatto ambientale dell’industria delle costruzioni, che attualmente rappresenta circa l’8% delle emissioni globali di CO2. La produzione di cemento genera circa 1,6 miliardi di tonnellate metriche di CO2 all’anno. Il nuovo metodo si propone di ridurre le emissioni attraverso l’ottimizzazione dell’uso di materiali, l’accelerazione dei tempi di costruzione e la riduzione della dipendenza dalla manodopera.
Il processo di miglioramento del cemento con cattura del carbonio
Il processo di miglioramento del cemento con cattura del carbonio avviene mediante l’iniezione di vapore e CO2, provenienti come sottoprodotti da processi industriali, nella miscela di cemento durante la fase di stampa. Questo permette al cemento di intrappolare e immagazzinare il CO2 all’interno della sua struttura, conferendogli non solo una maggiore sostenibilità ambientale ma anche una maggiore resistenza meccanica rispetto al cemento stampato in 3D tradizionale.
Membri del team di ricerca della NTU School of Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) e del Centro per la Stampante in 3D di Singapore (SC3DP) della NTU, includono (da sinistra a destra) il Dott. Suvash Paul, Ricercatore Senior; il Dott. Daniel Tay, Ricercatore; Lim Sean Gip, Candidato al Dottorato; Prof. Tan Ming Jen, Investigatore Principale; il Dott. Lee Junghyun, Ricercatore.
NTU Singapore
Il Professor Tan Ming Jen e l’importanza dell’innovazione
Il Professor Tan Ming Jen, principale investigatore dello studio presso la NTU School of Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) e il Singapore Centre for 3D Printing (SC3DP) della NTU, ha sottolineato l’importanza di questa innovazione nel contesto delle sfide ambientali attuali. Il sistema di stampa 3D del cemento appena sviluppato offre un’alternativa sostenibile, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale del settore delle costruzioni. Il metodo proposto consente di utilizzare il CO2 prodotto da centrali elettriche e altre industrie per la stampa 3D del cemento, offrendo un’opportunità concreta per reinvestire il carbonio in un settore tradizionalmente ad alta intensità energetica come la costruzione in cemento armato.
Risultati dei test in laboratorio
I risultati dei test in laboratorio hanno dimostrato miglioramenti significativi nella stampabilità e nella resistenza del cemento stampato. La struttura di cemento stampata ha mostrato un aumento del 50% nella stampabilità, una maggiore resistenza alla compressione fino al 36,8% e una maggiore resistenza alla flessione fino al 45,3% rispetto al cemento stampato in 3D convenzionale. Inoltre, il metodo si è dimostrato più ecologico, riuscendo a intrappolare il 38% in più di CO2 rispetto ai metodi tradizionali di stampa 3D.
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Importanza della tecnologia nel contesto ambientale
Il dottorando Lim Sean Gip e il ricercatore Daniel Tay della NTU hanno sottolineato l’importanza di questa tecnologia nel contesto dell’urgente necessità di affrontare il cambiamento climatico. La tecnologia proposta potrebbe contribuire a rendere l’industria delle costruzioni più sostenibile, aprendo la strada a edifici più forti e più ecologici. Una domanda di brevetto per l’innovazione è stata presentata congiuntamente dalla NTU e dai collaboratori, evidenziando il potenziale di questa tecnologia nel campo delle costruzioni sostenibili.
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