In Indonesia il prototipo di abitazione con il composto ottenuto dal riciclo dei pannolini: un solo piano e una superficie di 36 mq. “I polimeri del materiale riusato migliorano la presa del calcestruzzo”, spiegano i ricercatori giapponesi che hanno messo a punto la miscela
C’erano una volta i pannolini. E c’era una volta il cemento. Entrambi nemici dell’ambiente, visto che i primi, una volta usati, finiscono negli inceneritori o nelle discariche a cielo aperto, rappresentando il 2-7% dei rifiuti domestici nel mondo, e il secondo è responsabile di quasi il 7% delle emissioni globali di gas serra e consuma circa 50 miliardi di tonnellate di sabbia all’anno.
Ora un nuovo progetto, pubblicato su Scientific Reports e ideato da Siswanti Zuraida, ingegnere civile all’Università di Kitakyushu, in Giappone, e dai suoi colleghi, prova a mettere insieme i due elementi in un’ottica green. L’idea, in sostanza, è quella di produrre cemento utilizzando, al posto della sabbia, frammenti di pannolini usati. Un’impresa in cui si era già cimentato un gruppo di ricercatori malesi, dando conto dei risultati in un articolo apparso nel 2017 su l’Indian Journal of Science and Technology.
Il processo di produzione
Gli studiosi nipponici si sono, anzitutto, procurati dei pannolini, li hanno lavati, asciugati, triturati. Li hanno poi combinati con cemento, sabbia, ghiaia, acqua, realizzando sei diverse miscele, contenenti percentuali variabili di pannolini sminuzzati. Dopo 28 giorni, tempo necessario per l’indurimento del composto, hanno valutato la resistenza dei campioni alla pressione, per determinare il punto di rottura. “Abbiamo appurato che maggiore è la quantità di pannolini, minore è la resistenza del materiale“, spiega Zuraida. “Ciò significa che ogni componente architettonico di un edificio dovrà essere realizzato con una specifica miscela“.
La casa prototipo
Per testare il metodo, i ricercatori hanno costruito, in Indonesia, un prototipo di casa, seguendo gli standard degli alloggi a basso costo: un solo piano e una superficie di 36 metri quadrati, suddivisi in soggiorno, cucina, due camere da letto, un bagno. Grazie a calcoli complessi, è stato possibile stabilire che nei muri divisori i frammenti di pannolino possono arrivare a sostituire fino al 40% della sabbia, nelle colonne e nelle travi possono arrivare al 27%, mentre nel pavimento sono limitati al 9%. I tecnici hanno dimostrato che, sul volume totale di cemento richiesto per l’edificio, pari a 22,7 metri cubi, fino a 1,7 possono essere costituiti da pannolini senza compromettere la resistenza del composto.
Polimeri super assorbenti
I pannolini contengono, oltre a pasta di legno e cotone, anche polimeri super assorbenti, materiali di grande interesse per la ricerca. Usati per la prima volta intorno al 1970 negli assorbenti igienici e negli assorbenti per l’incontinenza negli Stati Uniti, iniziarono a essere impiegati nei pannolini in Europa nel 1982. Attualmente vengono utilizzati in numerosi settori, dai dispositivi biomedici ai cavi elettrici.
“Questi particolari polimeri possono assorbire e trattenere grandi quantità di fluidi, fino a diverse migliaia di volte il proprio peso“, spiega uno studio pubblicato nel 2021 dall’International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems and Structures (Rilem). In virtù di tale caratteristica, sono in grado di incrementare la viscosità del calcestruzzo, migliorandone la presa. Secondo Jean-Michel Torrenti, ricercatore dell’Università Gustave-Eiffel di Marne-la-Vallée, nei pressi di Parigi, “i polimeri vantano anche un potenziale di riparazione. Quando compaiono delle crepe in un edificio, l’acqua, infiltrandosi, può rompere il cemento o addirittura corrodere la rete d’acciaio interna, provocando la precipitazione della calcite, un minerale originariamente utilizzato per realizzare il calcestruzzo. Di solito quest’ultima scorre verso l’esterno, lasciando strisce bianche. Tuttavia, il cemento contenente polimeri riesce ad assorbire l’acqua penetrata. Così, anziché fuoriuscire, la calcite rimane nella fessura e la sigilla”. Se i polimeri provengono da pannolini usati, nessun problema: l’alto pH del calcestruzzo compensa, infatti, l’acidità dell’urina, che può persino migliorare la qualità del materiale, come suggerito da uno studio sul cemento pubblicato nel 2020 sul Journal of Cleaner Production.
Le sfide aperte
Christof Schröfl, un chimico dell’Università di tecnologia di Dresda, in Germania, ha elogiato il progetto come “un tassello davvero utile all’interno di un processo di graduale miglioramento dei materiali costruttivi”. Tuttavia, ha avvertito che il trasporto dei pannolini usati dalla discarica agli impianti di trasformazione o ai cantieri potrebbe comportare lunghi percorsi, limitando i benefici ambientali derivanti dalla procedura.
Una delle principali sfide per diffondere il metodo, implementandolo su ampia scala, è proprio quella di separare i pannolini usati dal resto dei rifiuti. Ma Zuraida è fiducioso: “Si tratterebbe di fare una raccolta differenziata, come già avviene per la plastica, il vetro o la carta“.
