La crescente attenzione verso la sostenibilità nel settore edile ha stimolato l’interesse per materiali innovativi che possano ridurre l’impatto ambientale e, al contempo, migliorare le prestazioni strutturali. Tra le soluzioni più promettenti, il cemento autorigenerante emerge come una tecnologia in grado di risolvere problemi comuni come le microfessure e la riduzione della durata dei materiali da costruzione. L’impiego della cenere vulcanica come componente principale per la produzione di cemento autorigenerante rappresenta un’opportunità concreta per piccole imprese edili di ridurre i costi, migliorare la qualità delle costruzioni e contribuire alla sostenibilità.

Cos’è il Cemento Autorigenerante?

Il cemento autorigenerante è un materiale in grado di riparare autonomamente le microfessure che si formano nel tempo sotto l’effetto di carichi strutturali, variazioni di temperatura o umidità. Questo fenomeno avviene grazie alla reazione chimica tra il cemento e l’umidità ambientale, che promuove la formazione di cristalli in grado di colmare le fessure. In particolare, l’uso della cenere vulcanica come additivo nel cemento migliora le proprietà autoriparative e conferisce anche vantaggi ecologici, grazie alla sua provenienza naturale e al basso impatto energetico.

Vantaggi del Cemento Autorigenerante con Cenere Vulcanica

1. Durabilità: Il cemento autorigenerante riduce la necessità di manutenzione, migliorando la longevità delle strutture edili.
2. Sostenibilità: La cenere vulcanica è una risorsa abbondante, facilmente reperibile in molte zone vulcaniche, e il suo utilizzo riduce il consumo di materiali tradizionali come il clinker, principale componente del cemento.
3. Efficienza energetica: L’impiego di materiali naturali riduce i processi industriali ad alta intensità energetica, con conseguente abbattimento delle emissioni di CO₂.
4. Autoreparazione: Le proprietà autoriparative del cemento migliorano la resilienza strutturale nel tempo, riducendo il rischio di danni critici e aumentando la sicurezza degli edifici.

Fasi della Produzione del Cemento Autorigenerante con Cenere Vulcanica

1. Raccolta e Preparazione dei Materiali

Per la produzione del cemento autorigenerante con cenere vulcanica, è necessario un mix di ingredienti che favoriscano la reazione chimica e la formazione di cristalli in grado di riparare le fessure.

Materiali necessari:

• Cenere vulcanica fine: Fonte naturale di silice e allumina, che conferisce al cemento proprietà pozzolaniche. La sua presenza favorisce la reazione con la calce e l’umidità, che a lungo termine consente il processo di autoriparazione.
• Calce idraulica (Ca(OH)₂): Essenziale per la reazione chimica con la cenere vulcanica, attivando la formazione di silicati di calcio idrati (CSH).
• Cemento Portland: Fondamentale per conferire resistenza meccanica al prodotto finale.
• Sabbia fine: Utilizzata per conferire coesione e per migliorare la lavorabilità dell’impasto.
• Acqua: Essenziale per attivare le reazioni chimiche e ottenere la giusta consistenza dell’impasto.

2. Preparazione dell’Impasto

Una volta raccolti i materiali, si procede con la preparazione dell’impasto.

Dosaggio dei Materiali:

Fasi della miscelazione:

1. Miscelazione dei componenti secchi: Iniziare mescolando la cenere vulcanica, la calce e il cemento Portland in una betoniera o mixer per ottenere un mix omogeneo.
2. Aggiunta della sabbia: Integrare la sabbia fine per ottenere una buona coesione tra i vari componenti e migliorare la lavorabilità dell’impasto.
3. Aggiunta di acqua: Versare l’acqua lentamente, assicurandosi di non rendere l’impasto troppo fluido, ma mantenendolo sufficientemente plastico per permettere una facile lavorazione.

3. Formatura e Compattazione del Cemento

Il passo successivo consiste nella formatura del cemento in base alla destinazione d’uso (blocco, pavimentazione, malta). Il processo di compattazione aiuta a ridurre la presenza di bolle d’aria, migliorando la resistenza meccanica e la densità del materiale.

1. Formatura manuale: Se la produzione è su piccola scala, è possibile formare il cemento in stampi per realizzare blocchi o mattoni. La consistenza dell’impasto deve essere tale da permettere una facile modellazione senza che il materiale perda la forma.
2. Formatura con pressa: In caso di uso di una pressa meccanica, l’impasto viene compattato attraverso il processo di compressione, garantendo una forma uniforme e una densità ottimale.

4. Essiccazione e Cottura

Essiccazione

Dopo aver modellato il cemento, è necessario procedere con l’essiccazione. La stagionatura naturale avviene in ambienti asciutti e ben ventilati.

• Tempo di essiccazione: circa 7-10 giorni a temperatura ambiente.
• Durante questo processo, la parte di calce idraulica e cenere vulcanica inizierà a reagire con l’umidità, creando i cristalli autorigeneranti che permetteranno la riparazione delle fessure.

Cottura (opzionale per alcune applicazioni)

In alcuni casi, si può procedere con la cottura a bassa temperatura (300-500°C) per migliorare la struttura cristallina del cemento e accelerare il processo di indurimento.

5. Test di Qualità e Performance

Prima di utilizzare il cemento per costruzioni reali, è necessario eseguire test di qualità per verificarne le proprietà meccaniche e autorigeneranti.

Test da eseguire:

1. Test di resistenza a compressione: Misurare la forza che il cemento può sopportare prima di cedere, per assicurarsi che il materiale sia adatto a scopi strutturali.
2. Test di autoriparazione: Creare piccole fessure nel cemento e testare la sua capacità di ripararsi quando esposto a umidità o condizioni ambientali particolari.
3. Test di durabilità: Testare la resistenza del cemento a condizioni climatiche severe come gelo e disgelo e cicli di umidità.

6. Imballaggio e Distribuzione

Una volta completati i test e verificata la qualità del prodotto, il cemento autorigenerante può essere immagazzinato in sacchi o contenitori adatti per il trasporto. Se il processo di produzione è stato svolto in piccola scala, il cemento può essere facilmente distribuito a clienti locali o usato per la costruzione di progetti residenziali o infrastrutture.

Conclusioni

La produzione di cemento autorigenerante con cenere vulcanica è una soluzione innovativa e sostenibile che può rivoluzionare il settore edile, sia per piccole imprese che per grandi progetti di costruzione. Il processo produttivo descritto, semplice e relativamente a basso costo, può essere avviato a livello locale, migliorando la resilienza strutturale e riducendo l’impatto ambientale. Grazie alla sua capacità di riparare autonomamente le microfessure, il cemento autorigenerante offre una soluzione duratura e sostenibile per affrontare le sfide legate alla manutenzione e alla durabilità delle costruzioni.

Tabella Riassuntiva: Caratteristiche Meccaniche e Processo Autorigenerante del Cemento con Cenere Vulcanica

Dettagli del Processo Autorigenerante:

1. Creazione delle fessure: Le fessure si formano nel cemento a causa di microstress (compressione, tensione, vibrazioni) che si verificano nel tempo. Queste fessure non compromettono immediatamente la sicurezza strutturale ma, se non riparate, potrebbero espandersi.
2. Interazione con l’umidità: Le fessure si riempiono quando il cemento entra in contatto con l’umidità, che innesca la reazione chimica tra la calce e la cenere vulcanica. La reazione produce silicati di calcio idrati (CSH) che si formano all’interno delle fessure.
3. Formazione dei cristalli autoriparanti: I cristalli di CSH espandono leggermente, riempiendo e sigillando le fessure, bloccando la penetrazione di acqua e migliorando la resistenza del materiale.
4. Riparazione continua: La capacità di autoreparazione continua durante tutta la vita del cemento, con il processo che si attiva ogni volta che il materiale viene esposto all’umidità.
5. Durabilità a lungo termine: Grazie a questo meccanismo, la durata e la resistenza del cemento sono notevolmente aumentate, riducendo la necessità di manutenzione e prolungando la vita utile delle strutture edili.

Questa tabella sintetizza sia le caratteristiche meccaniche del cemento autorigenerante con cenere vulcanica, sia il processo di autoreparazione che rende questo materiale particolarmente interessante per applicazioni che richiedono elevata durabilità e sostenibilità.

La Banca Credito Emiliano (Credem) ha annunciato che nel 2025 assumerà 400 nuovi dipendenti. Questa decisione fa parte di una strategia di crescita e sviluppo dell’istituto bancario emiliano, che ha già visto l’assunzione di 156 nuovi dipendenti all’inizio dell’anno, registrando un aumento del 40% rispetto all’anno precedente.

I nuovi dipendenti contribuiranno a rafforzare le filiali della banca, il settore del private banking e l’operatività in Italia. Questa mossa evidenzia la volontà di Credem di investire nelle risorse umane per migliorare i servizi offerti ai clienti e consolidare la propria presenza sul mercato bancario italiano.

La Banca Credito Emiliano è una delle principali banche italiane, con una lunga storia di servizio ai clienti e un’ampia rete di filiali sul territorio nazionale. L’assunzione di 400 nuovi dipendenti nel 2025 rappresenta un importante passo verso il raggiungimento degli obiettivi di crescita e di espansione dell’istituto bancario.

Il modulo leggero Nebular di AIKO selezionato per il programma di incentivi del Governo di Tokyo

AIKO è lieta di annunciare che il suo modulo Nebular, caratterizzato da un design antiriflesso e ultraleggero, è stato ufficialmente scelto dal Governo Metropolitano di Tokyo per il programma di certificazione 2024 “High-Performance Solar Power Systems”. Tra i 193 prodotti fotovoltaici certificati, il modulo di AIKO si distingue come l’unico selezionato nella categoria “moduli antiriflesso senza vetro”, ottenendo il massimo livello di incentivo previsto.

Nel contesto di questo programma, i progetti di impianti fotovoltaici nel settore residenziale a Tokyo che impiegano il modulo Nebular possono beneficiare di un generoso sussidio fino a 80.000 JPY/kW (circa 0,49 EUR/W), confermando il forte sostegno del governo alle tecnologie fotovoltaiche all’avanguardia e ad alte prestazioni.

Progettato per soddisfare le specifiche esigenze del mercato fotovoltaico residenziale giapponese, il modulo Nebular di AIKO unisce un design ultraleggero, alta efficienza e affidabilità elevata. Con una superficie inferiore ai 2 m² e un peso di soli 8,6 kg, è più leggero del 60% rispetto ai moduli in vetro tradizionali, riducendo significativamente il carico sulla copertura. Il modulo mantiene le prestazioni distintive della tecnologia AIKO ABC N-Type, raggiungendo un’efficienza fino al 22,5% e una potenza massima di 450 Wp.

Realizzato con un telaio a doppio profilo e un design specifico sul retro, il modulo offre una maggiore resistenza alle microfratture e un’efficiente dissipazione del calore, garantendo prestazioni sicure anche in ambienti ad alta temperatura. La funzione antiriflesso risponde ai requisiti visivi richiesti in contesti sensibili come aeroporti, autostrade e aree urbane ad alta densità edilizia.

Certificato da importanti enti internazionali, tra cui CE (UE), TÜV, MCS (Regno Unito) e JPEA (Giappone), il modulo Nebular rispetta i rigorosi standard giapponesi in termini di prestazioni, sicurezza e installazione. È inoltre pienamente compatibile con i sistemi di montaggio e BOS esistenti, garantendo un’integrazione semplice e immediata, senza necessità di modifiche progettuali.

Il riconoscimento da parte del Governo Metropolitano di Tokyo non solo conferma l’innovazione di AIKO nel design dei moduli, ma rafforza anche la missione dell’azienda di offrire soluzioni solari personalizzate per le esigenze locali. Con questo importante traguardo, AIKO continua a promuovere la transizione verso un futuro a zero emissioni in Giappone e nel mondo.

Potrebbe questa tecnologia a celle a combustibile aiutare a scalare l’idrogeno verde?

I ricercatori che stanno sviluppando elettrolizzatori per la produzione di idrogeno stanno sempre più rivolgendo la loro attenzione a una piattaforma a membrana originariamente utilizzata nelle celle a combustibile per ampliare la propria tecnologia. La loro strategia: utilizzare membrane a scambio anionico, che potrebbero essere più convenienti e combinare le migliori caratteristiche delle convenzionali membrane a scambio di protoni e degli approcci alcalini.

La tecnologia a membrana a scambio anionico (AEM) consente il trasporto selettivo degli ioni carichi negativamente tra catodo e anodo. In una cella a combustibile all’idrogeno, la membrana aiuta a facilitare le reazioni chimiche necessarie per generare elettricità. Nell’elettrolisi dell’idrogeno, la membrana aiuta a separare l’idrogeno dall’ossigeno.

Fino ad ora, l’AEM è stata utilizzata solo su piccola scala. Ma diverse aziende di idrogeno rinnovabile sono pronte a cambiare questa situazione. Il 7 maggio, l’azienda Ecolectro di Ithaca, N.Y., ha annunciato una partnership con Re:Build Manufacturing di Framingham, Mass., per implementare elettrolizzatori avanzati AEM negli Stati Uniti. E a marzo, l’azienda francese Michelin e diverse istituzioni di ricerca francesi hanno avviato una collaborazione pluriennale per sviluppare versioni più durevoli di queste membrane come parte dell’espansione di Michelin nei mercati rinnovabili.

Queste aziende, e molte altre a livello globale, puntano sulla tecnologia AEM per realizzare la promessa a lungo cercata dell’idrogeno “verde” prodotto con energia rinnovabile. “Questo è stato a lungo considerato il potenziale salvatore di molti problemi con altri tipi di elettrolisi che abbiamo cercato di scalare,” dice Lindsey Motlow, fisico e direttore della ricerca presso Darcy Partners, una società di intelligence di mercato di Houston.

Sfide nello scalare l’idrogeno verde

Lo scalare l’idrogeno verde comporta sfide che lo rendono meno competitivo rispetto ad altri metodi di produzione di idrogeno. Il settore si basa sugli elettrolizzatori, che utilizzano l’elettricità per dividere le molecole d’acqua e rilasciare idrogeno. La maggior parte utilizza o una membrana a scambio di protoni (PEM), che utilizza catalizzatori di metalli preziosi e membrane polimeriche per dividere le molecole, o l’elettrolisi alcalina, che funziona con una soluzione elettrolitica.

Il PEM può aumentare rapidamente e diminuire in risposta a fonti di energia variabili come l’energia eolica e solare, ma richiede iridio, che è in limitata disponibilità. L’elettrolisi alcalina è meno intensiva dal punto di vista del capitale e più consolidata su scale più grandi, ma manca di efficienza e la sua soluzione alcalina aggressiva complica la progettazione del sistema.

Ciò ha portato i gruppi a rivolgersi all’AEM, che sostituisce nickel e acciaio per i metalli costosi del PEM. E sebbene utilizzi una soluzione alcalina, l’AEM ha migliori efficienze rispetto all’elettrolisi alcalina, almeno a scala di laboratorio, dice Motlow.

Enapter con sede a Saerbeck, in Germania, e Agastya con sede a Austin, in Texas, offrono elettrolizzatori AEM commerciali su scala di megawatt utilizzati nell’industria per reazioni chimiche e riscaldamento. In Cina, l’azienda Hygreen Energy con sede nello Shandong ha lanciato un elettrolizzatore AEM su scala di kilowatt a settembre 2024 per un uso plug-and-play in parchi industriali, edifici comunitari e trasporti. Tuttavia, queste dimostrazioni rimangono limitate in scala e maturità. La tecnologia AEM non è ancora stata dimostrata su scala commerciale per un’offerta continua di idrogeno industriale.

Lo stack di elettrolizzatori AEM di Ecolectro utilizza una piattaforma a membrana priva di PFAS e iridio.Ecolectro

Perché scegliere l’AEM per l’idrogeno verde?

La partnership tra Ecolectro e Re:Build mira a ridurre i costi elevati che hanno ostacolato lo sviluppo dell’idrogeno verde per l’uso industriale. Oltre a reperire materiali più economici per i componenti dell’elettrolizzatore, Ecolectro sta esternalizzando la produzione presso gli impianti di Re:Build a New York e in Pennsylvania. Per le membrane, Ecolectro utilizzerà una miscela proprietaria di sostanze chimiche con un catalizzatore di nickel per una maggiore durata.

Ecolectro sta procedendo passo dopo passo, dice il cofondatore e CEO Gabriel Rodríguez-Calero. Le prime unità su scala commerciale dell’azienda, da sviluppare quest’anno presso lo stabilimento di progettazione di Re:Build a Rochester, N.Y., saranno da 250 a 500 kilowatt. Rodríguez-Calero afferma che il suo team prevede di raggiungere la scala dei megawatt nel 2026.

Per andare oltre questa sorta di sostituzioni punto a punto, l’idrogeno verde deve ancora lottare per competere con l’elettricità rinnovabile. L’industria manca anche dell’infrastruttura per trasportare l’idrogeno a lunghe distanze. Dice Romm: “Il più grande problema per l’AEM è che l’idrogeno non ha un solo problema.”

La mostra, intitolata “La pazza della porta accanto”, si tiene presso il Palazzo del Municipio di Gorizia e offre ai visitatori la possibilità di immergersi nella vita e nelle opere di Alda Merini. La poetessa, nata a Milano nel 1931 e scomparsa nel 2009, è stata una delle voci più intense e originali della poesia contemporanea italiana.

La mostra include fotografie, documenti, manoscritti e oggetti personali di Alda Merini, offrendo un’ampia panoramica sulla sua carriera artistica e sulla sua vita privata. Inoltre, sono previsti incontri, letture e performance per approfondire la conoscenza della poetessa e del suo mondo poetico.

Alda Merini ha affrontato nella sua poesia temi universali come l’amore, la sofferenza, la follia e la libertà, regalando al pubblico versi intensi e struggenti. La sua voce è stata unica nel panorama letterario italiano, e la sua figura è diventata un simbolo di ribellione e di forza creativa.

La mostra a Gorizia rappresenta un’occasione imperdibile per avvicinarsi all’opera di Alda Merini e per celebrare la sua eredità artistica, che continua a ispirare generazioni di lettori e poeti.