Nuovi ceppi ambientali per produrre biocemento

Uno studio dimostra la rilevanza di nuovi ceppi ambientali per la produzione di biocemento. Il primo autore, Dimitrios Terzis, è un ricercatore dell’EPFL e cofondatore della start-up Medusoil. La start-up produce i suoi leganti sostenibili nel cantone di Vaud dal 2024.

"Perseguire la ricerca fondamentale è essenziale per me", afferma Dimitrios Terzis fin dall’inizio. Ingegnere civile presso il Laboratorio di meccanica del suolo dell’EPFL, è anche cofondatore di Medusoil, una start-up specializzata nella produzione di leganti sostenibili paragonabili al biocemento. In uno studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports, il ricercatore e un team dell’Università di Scienze Applicate della Svizzera italiana hanno analizzato 50 diversi ceppi di batteri provenienti da un’area agricola del Ticino.

Questo terreno, occupato da mucche da latte, si è rivelato particolarmente interessante per la produzione del biocemento di Medusoil a causa della presenza di calcio. Il biocemento della start-up viene prodotto accelerando un processo naturale, quando gli enzimi secernono un cemento naturale, la calcite. La calcite deriva dal carbonato prodotto dai batteri, che si lega al calcio.

Lo studio ha identificato i ceppi endemici più rilevanti per la produzione di questo biocemento, cioè quelli in grado di produrre carbonato e di essere fertilizzati. Il terreno batterico così creato è stato utilizzato per infiltrare una colonna di sabbia alta 1,5 metri. Dopo 24 ore di infiltrazione, la colonna ha mostrato una resistenza sufficiente a sostenere il suo peso e ad essere applicata a vari usi geotecnici e geoambientali, come il controllo dell’erosione. La ricerca indica anche che i costi di produzione potrebbero essere ottimizzati fino al 40% con tali ceppi.

Un cambio di paradigma

Da oltre 7 anni Medusoil sviluppa leganti il cui impatto in termini di CO₂ è inferiore di almeno il 55% rispetto a quello del cemento convenzionale, composto per l’80% da calcare e per il 20% da argilla cotta ad altissime temperature.Una volta applicato, il biocemento può essere utilizzato per diverse applicazioni geotecniche ed edilizie, come il consolidamento di dighe e terreni esposti all’erosione eolica, nonché di aree soggette a frane, terremoti o traffico stradale pesante. Infine, questo biocemento può essere riutilizzato, promuovendo così l’economia circolare. Lo studio pubblicato suScientific Reports sottolinea che questo processo di produzione naturale ha il potenziale per essere applicato su larga scala e per aiutare il settore delle costruzioni a cambiare il paradigma in termini di sostenibilità.

Impianto di produzione

Nel 2024, la start-up ha compiuto un ulteriore passo avanti verso il raggiungimento di questo obiettivo inaugurando uno stabilimento di produzione a Molondin, nella regione di Yverdon-les-Bains. "Con la nostra capacità produttiva di 400.000 litri di biocemento all’anno, possiamo, ad esempio, stabilizzare 5 chilometri di sponde fluviali contro l’erosione", spiega Vincent Laurençon, direttore operativo di Medusoil. Un impianto mobile completa il sistema, in modo da poter utilizzare materie prime locali. Trasportabile su camion, questo sistema è già stato utilizzato di recente per consolidare strade in Romania. La start-up continua a basare il suo sviluppo sulla ricerca d’avanguardia e quest’anno sta portando avanti progetti in Francia, Medio Oriente e Paesi Bassi.

Riferimenti

Dimitrios Terzis, Camilla Perego, Margherita Cappa, Elisa Pianta, Federica Mauri, Pamela Principi, "Biocementation beyond the Petri dish, scaling up to 900 L batches and a meter-scale column", Scientific Reports, 24 gennaio 2025. https://doi.org/10.1038/s41598-025-87074-9