Microsoft getta le basi per i materiali da costruzione ecologici di domani

Quincy, Washington – Rocce frantumate e sabbia sbattevano nel tamburo vorticoso di un'autobetoniera qui, nel lotto di un appaltatore edile adiacente a un data center Microsoft. La scena di questa afosa giornata estiva ha segnato un altro passo nel percorso di Microsoft verso l’obiettivo di ridurre le emissioni di carbonio entro il 2030.

Una squadra di finitori di cemento era pronta ad appiattire e lisciare la miscela che sarebbe caduta dallo scivolo dell'autobetoniera in uno dei tre telai di legno delle dimensioni di un tavolo e si sarebbe indurita per formare lastre di cemento.

La miscela nel tamburo, però, non era tipica. Oltre alla roccia, alla sabbia, all’acqua e al cemento solitamente presenti nelle miscele di calcestruzzo, conteneva calcare derivato da microalghe e altri additivi che riducono il carbonio complessivo incorporato nel calcestruzzo.

Il carbonio incorporato è una misura del carbonio emesso durante la produzione, installazione, manutenzione e smaltimento di un prodotto o materiale. Secondo i calcoli del settore e del governo, il carbonio incorporato nel calcestruzzo è attualmente responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di gas serra. Il carbonio incorporato nell’acciaio, un altro materiale utilizzato nelle costruzioni pesanti, rappresenta circa il 7% delle emissioni di carbonio.

“Nell’ambiente costruito, la decarbonizzazione del cemento e dell’acciaio è di fondamentale importanza dal punto di vista dell’impatto climatico”, ha affermato Brandon Middaugh, direttore senior del Climate Innovation Fund di Microsoft, un fondo da 1 miliardo di dollari per accelerare lo sviluppo e l’implementazione di soluzioni climatiche.

Ridurre o eliminare il carbonio incorporato dal cemento e dall'acciaio è una sfida perché i processi tradizionali utilizzati per produrli sono ad alta intensità di carbonio, ha osservato Sean James, direttore senior della ricerca sui datacenter del team di ricerca sui datacenter di Microsoft.

Superare questa sfida con materiali alternativi a basso contenuto di carbonio, ha affermato, aiuterà Microsoft a fare progressi verso il suo impegno di ridurre le emissioni di carbonio entro il 2030. Ciò ha implicazioni anche per il resto del mondo in cui il settore edile globale è attualmente al passo con i tempi. costruire ogni mese un numero di edifici pari a quello della città di New York per i prossimi 37 anni.

La maggior parte delle emissioni associate al calcestruzzo provengono dalla produzione del cemento, ha osservato Steve Gilges, uno dei principali ingegneri delle infrastrutture del gruppo di ricerca sui data center di Microsoft. Un ingrediente chiave del cemento è il calcare, che viene generalmente riscaldato con argilla a circa 2.650 gradi Fahrenheit in un forno a carbone o gas dove subisce una reazione chimica chiamata calcinazione che rilascia anidride carbonica come sottoprodotto.

Le miscele di calcestruzzo sperimentate a Quincy includono una con calcare biogenico, una con ceneri volanti e scorie attivate con carbonato di sodio alcalino e una con cemento attivato alcalino e calcare biogenico. Secondo Microsoft, l’obiettivo del progetto è testare progetti di miscele in grado di ridurre il carbonio incorporato nel calcestruzzo di oltre il 50% rispetto alle miscele di calcestruzzo tradizionali.

Le ceneri volanti e le scorie del cemento attivato dagli alcali sono materiali di scarto industriale derivanti dalla combustione del carbone e dalla produzione dell'acciaio. Il calcare biogenico proviene da Minus Materials, che sta commercializzando un processo sperimentato presso l’Università del Colorado a Boulder che accelera la produzione di calcare con alghe marine.

Queste miscele rappresentano una soluzione imperfetta al problema del carbonio incorporato nel calcestruzzo, ha osservato James. Ma va bene. Sono un inizio.

"Il più grande nemico del progresso è il concetto che deve essere perfetto prima di iniziare", ha affermato. “Il modo migliore per avere un impatto reale è quello di andare là fuori con una soluzione abbastanza buona e ciò che è abbastanza buono ora è usare queste cose che possono ridurre il carbonio, così possiamo iniziare ad avere un impatto subito”.

Più lontano, Microsoft ha gli occhi puntati su soluzioni che potrebbero ridurre a zero il carbonio incorporato nel cemento e in altri materiali da costruzione e, potenzialmente, renderli carbon negative.

Molte di queste soluzioni derivano da investimenti in aziende in fase iniziale da parte del Climate Innovation Fund di Microsoft, lanciato nel 2020 insieme agli impegni dell’azienda incentrati su carbonio, acqua, rifiuti ed ecosistemi.