Il carbone vegetale dovrebbe essere utilizzato nella costruzione delle case, riducendo così la CO2 nell’atmosfera a lungo termine.I ricercatori dell’Empa vogliono sviluppare un nuovo tipo di materiale isolante basato su materie prime o scarti vegetali che, grazie a uno speciale trattamento termico, fissi in modo permanente laCO2 contenuta, fungendo così da serbatoio diCO2. Inoltre, dopo la demolizione degli edifici, questo "carbone vegetale" e laCO2 in esso contenuta possono essere utilizzati in agricoltura per aumentare la fertilità del suolo. Questa idea promettente ha convinto diversi istituti di finanziamento, che ora sostengono finanziariamente il concetto.
Il settore dell’edilizia è quello a più alta intensità di materiali e uno dei principali responsabili del cambiamento climatico globale. È responsabile di circa il 40% del consumo energetico globale, del 30% delle emissioni di gas serra e del 36% dei rifiuti prodotti nell’UE. Negli ultimi decenni sono stati compiuti notevoli sforzi per ridurre il consumo energetico degli edifici e per aumentare l’uso di energia rinnovabile nel patrimonio edilizio, il che ha portato a una significativa riduzione delle emissioni di gas serra. Nell’intero ciclo di vita degli edifici, anche la costruzione degli edifici e la produzione dei materiali da costruzione svolgono un ruolo importante, ma ancora poco riconosciuto rispetto alle operazioni. Negli edifici moderni, le emissioni "grigie" di gas serra derivanti dalla costruzione sono pari a quelle derivanti dal funzionamento. Pertanto, i materiali da costruzione che estraggonoCO2 dall’atmosfera a lungo termine hanno un grande potenziale per ridurre l’impronta ecologica degli edifici.
Come fissare laCO2 a lungo termine
Un nuovo progetto di ricerca degli scienziati guidati da Jannis Wernery del "Building Energy Materials and Components Lab" dell’Empa si basa sull’idea di legare a lungo laCO2 in materiali isolanti di nuova concezione. A tal fine, le materie prime di origine vegetale - idealmente prodotti di scarto dell’agricoltura e della silvicoltura - devono essere trasformate in materiali isolanti per gli edifici. La maggior parte del carbonio legato alla biomassa, che le piante hanno assorbito e fissato sotto forma diCO2 dall’atmosfera durante la loro crescita, può essere fissato in modo permanente con uno speciale trattamento termico; rimane legato nel "carbone vegetale" risultante per tutta la durata di vita dell’edificio - e anche molto oltre: quando l’edificio viene demolito, il carbone vegetale può essere utilizzato direttamente nei campi. In questo modo, aumenta la fertilità del suolo e rimane stabile per secoli o addirittura millenni, a differenza di altri materiali da costruzione a base vegetale, come il legno o gli isolanti in cellulosa, che rilasciano nuovamente laCO2 immagazzinata quando vengono decomposti o lavorati termicamente.
"Ma c’è ancora molta strada da fare prima che questa idea possa essere messa in pratica", spiega il fisico Jannis Wernery, che con il suo gruppo di ricerca all’Empa è specializzato nella ricerca e nello sviluppo di materiali isolanti e che sta collaborando anche con i ricercatori dell’Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW) a questo nuovo approccio. È particolarmente importante garantire che tutti i componenti dei nuovi materiali isolanti siano adatti a un ulteriore utilizzo come "fertilizzante"; un materiale isolante commerciabile deve, ovviamente, anche essere in grado di competere con i prodotti consolidati in termini di isolamento termico e garantire una sufficiente protezione antincendio.
Il ricercatore dell’Empa Jannis Wernery è convinto che l’isolamento a base di carbone vegetale potrebbe migliorare significativamente il bilanciodi CO2 della Svizzera in futuro, se si riuscirà a soddisfare questo esigente "profilo di requisiti". Un’analisi iniziale ha dimostrato che una realistica sostituzione parziale di materiali isolanti convenzionali come l’EPS o la lana minerale con carbone vegetale potrebbe far risparmiare ben oltre mezzo milione di tonnellate diCO2 equivalenti all’anno, da un lato evitando le emissioni durante la produzione dei materiali convenzionali, dall’altro immagazzinando laCO2 nel carbone vegetale a lungo termine. Ciò corrisponde a una buona percentuale delle emissioni totali di gas serra in Svizzera.
Un concetto ambizioso con un grande potenziale - questa è stata anche l’opinione di diverse istituzioni sostenitrici, che stanno quindi supportando finanziariamente l’approccio di Jannis Wernery: la Fondazione Minerva, impegnata nella gestione sostenibile delle risorse naturali, il Consiglio dei PF e l’Ufficio federale dell’energia (UFE). Infine, il fondo per il clima della Stadtwerk Winterthur ha recentemente erogato una sovvenzione per lo sviluppo delle basi, grazie a contributi volontari di due centesimi per ogni chilowattora di elettricità acquistata dai clienti della Stadtwerk Winterthur.
Nella mente dei ricercatori dell’Empa nascono molte idee potenzialmente rivoluzionarie, non tutte realizzabili e alcune delle quali non possono essere finanziate. Il Fondo per il futuro dell’Empa colma questa lacuna; attraverso una raccolta fondi professionale, il Fondo per il futuro sostiene progetti di ricerca interessanti che non hanno ancora ricevuto finanziamenti, nonché talenti particolarmente promettenti.
