Uno studio rivela che i mattoni realizzati con noccioli di oliva riducono l'impronta di carbonio degli edifici
Un nuovo studio ha dimostrato che i residui dei noccioli d’oliva possono ridurre efficacemente il consumo energetico negli edifici, dimostrando come l’economia circolare possa essere applicata al settore edile.
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 hanno dimostrato che l'utilizzo di noccioli d'oliva macinati nella produzione di mattoni in malta può portare a significativi risparmi economici e ridurre l'impatto ambientale della costruzione e dell'uso degli edifici.
La ricerca ha analizzato gli impatti dell’aggiunta di noccioli d’oliva macinati ai mattoni in malta forati in un rapporto dal 5 al 15 per cento in volume di aggregato fine per la costruzione di edifici.
L'uso dei residui dei noccioli d'oliva nella produzione di mattoni per facciate è un chiaro esempio di come l'economia circolare possa trasformare i sottoprodotti di un'industria in materiali da costruzione innovativi e sostenibili.
Il drogaggio 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 durata, la resistenza al fuoco o alla corrosione.
Negli ultimi anni, molte ricerche si sono concentrate sul drogaggio per ridurre la conducibilità termica, il che potrebbe abbassare l’energia necessaria per riscaldare o raffreddare gli edifici.
Gli edifici sono il singolo più grande consumatore di energia in Europa. Circa il 40 percento dell’energia totale consumata nell’Unione Europea viene utilizzata negli edifici, e circa l’80 percento dell’energia utilizzata nelle abitazioni dell’UE è destinata al riscaldamento, al raffreddamento e all’acqua calda.
Vedi anche: I ricercatori trasformano i rifiuti degli uliveti in bioplasticaL'85% degli edifici dell'UE è stato costruito prima del 2000 e il 75% ha scarse prestazioni energetiche. Il settore edile è, pertanto, considerato cruciale per il raggiungimento degli obiettivi energetici e climatici dell'UE.
Lo studio si è concentrato principalmente sull’Andalusia, in Spagna, dove vengono prodotte grandi quantità di noccioli d’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 i noccioli d’oliva”, ha affermato l’autore principale Javier Ferreiro-Cabello.
"Questi residui hanno un potenziale significativo ma sottoutilizzato in termini di riutilizzo e valore aggiunto", ha aggiunto. “Nello studio delle possibili applicazioni per questi noccioli, ho individuato la possibilità di utilizzarli per la produzione di mattoni per facciate in malta. Questa idea mi ha portato ad approfondire la fattibilità e l’impatto ambientale di questa proposta.”
L’analisi del team ha evidenziato risparmi e ritorni economici a partire dal medio termine (da 10 a 20 anni) grazie alla riduzione del consumo energetico convenzionale negli impianti di riscaldamento e condizionamento.
Una precedente ricerca di Ferreiro et al. ha dimostrato che è possibile utilizzare un dosaggio di concentrati di noccioli di oliva macinati fino al 30 per cento senza compromettere la praticabilità strutturale. È stato riscontrato che concentrazioni superiori al 15% aumentano il tempo di recupero economico oltre la vita utile media di un edificio in Spagna (70 anni).
Sono stati studiati diversi fattori per valutare l’impatto ambientale. Questi hanno riguardato l’intero ciclo di vita del prodotto, dalla macinazione dei noccioli di oliva e il loro successivo trasporto alla produzione e al trasporto dei mattoni in malta addizionata.
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 d’oliva come sostituto dell’aggregato fine aumenta l’impatto ambientale nella maggior parte delle categorie, ad eccezione del consumo idrico.
Un maggiore contenuto di noccioli di oliva riduce l'impatto idrico perché la produzione di aggregati naturali richiede una notevole quantità d'acqua per i processi di lavaggio interno.
Un'aggiunta del 15% di noccioli d'oliva ha comportato una riduzione del 7,98% del consumo idrico, con un risparmio di 0,61 metri cubi per metro quadrato di facciata.
Per quanto riguarda il riscaldamento globale, è stato calcolato un aumento del 4,68% delle emissioni di CO2 per un'aggiunta del 15%, pari a 0,8 chilogrammi di CO2 per metro quadrato di facciata. Tale aumento è stato causato dal maggiore consumo di energia e risorse necessario 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% rispettivamente. Il processo di preparazione dei noccioli d’oliva, che comporta l’uso di energia e materiali per la frantumazione e il transporto, ha causato questi impatti.
Vedi anche: I sottoprodotti della molitura delle olive possono migliorare i mangimiÈ stato riscontrato che i processi di trasporto influenzano in modo significativo la viabilità degli aggregati riciclati, aumentando gli ossidi di azoto, gli ossidi di carbonio e le particelle solide che hanno un impatto sullo strato di ozono.
Un aumento del 15% ha mostrato un incremento dell’8,90% nell’imponto sullo strato di ozone e un aumento dell’8,19% nel consumo di combustibili fossili, pari a 6,90 megajoule per metro quadrato di facciata.
Se calcolati su un periodo di 35 anni, tuttavia, gli aumenti nel consumo energetico e nelle emissioni associati al processo di produzione iniziale sono stati più che compensati dai risparmi complessivi.
L’analisi ha dimostrato che, in questo periodo, il costo energetico netto della produzione del materiale drogato al 15% era inferiore a zero e che anche le emissioni di CO2 erano inferiori a zero per tutte le fonti energetiche degli edifici. Quest'ultimo dato 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 dopaggio con noccioli d’oliva sono limitati alle regioni in cui gli scarti dell’oliva sono abbondanti e locali, poiché il trasporto contribuisce in modo significativo al consumo energetico e alle emissioni. Pertanto, un aumento dei trasporti comporterebbe una significativa riduzione dei benefici.
Essi sottolineano inoltre che questo è solo uno dei tanti esempi del potenziale del settore per una maggiore sostenibilità.
“L’economia circolare avrà un ruolo chiave nel futuro dell’edilizia, offrendo soluzioni sostenibili ed efficienti per affrontare le sfide ambientali ed economiche”, ha affermato Ferreiro. “Adottando i principi di riutilizzo, riciclo e riduzione dei rifiuti, il setto edile può ridurre al minimo il proprio impatto ambientamentale e ottimizzare l’utilizzo delle risorse.”
“Nel contesto specifico della mia ricerca, l’uso dei residui dei noccioli d’oliva nella produzione di mattoni per facciate è un chiaro esempio di come l’economia circolare possa trasformare i sottoprodotti di un settore in materiali da costruzione innovativi e sostenibili”, ha aggiunto.
In tutto il mondo sono in atto molte iniziative volte ad accresere la sostenibilità nei settori dell’edilizia e delle costruzioni.
Queste vanno da programmi multinazionali come l’Obiettivo di Sviluppo Sostenibile 12 delle Nazioni Unite e la Strategia per la Sostenibilità nell’Edilizia dell’Unione Europea ai programmi Renovation Wave, fino 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 relativi 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. “Anche i programmi di istruzione e sensibilizzazione potrebbero aiutare a sensibilizzare i principali portatori d’interesse sull’importanza della sostenibilità e dell’economia circolare nel settore edile.”