Il calcestruzzo “mangia-smog” finalista degli European Inventor Award 2014

L’inquinamento dell’aria e tutto quello che ne comporta costituiscono un problema per tutte le grandi e congestionate città.
I gas di scarico sono nocivi sia per l’ambiente circostante che per la nostra salute, oltre a scolorire il paesaggio edificato. Grazie all’invenzione del chimico Luigi Cassar, gli esterni degli edifici ora possono non solo rimanere puliti più a lungo, ma anche contribuire a neutralizzare i componenti inquinanti migliorando con ciò la qualità dell’aria. Un sottile strato di un rivestimento innovativo per il cemento e la luce del sole sono gli unici elementi necessari per iniziare un’autopulizia che perduri, sia per le facciate degli edifici che per l’atmosfera circostante.
Questa invenzione rivoluzionaria ha permesso al professor Cassar e al team del gruppo italiano Italcementi di arrivare in finale concorrendo, nella categoria “Industry”, per l’assegnazione del premio 2014 di European Inventor Award.
Gli “Oscar” dell’innovazione tecnologica saranno assegnati il 17 giugno a Berlino, in Germania.
Oggi sarebbe molto difficile immaginare una città senza cemento, soprattutto ora che tale materiale è riuscito a rimuovere anche la sua immagine negativa: superfici setose e lucenti lo rendono attraente per l’architettura moderna. Pur tuttavia rimangono alcune note dolenti, la più importante delle quali è costituita dalle emissioni e dalle particelle sporche presenti nell’aria, che scolorano la superficie lasciando macchie scure che richiedono rimozioni lunghe, rese possibili solo grazie all’impiego di prodotti chimici aggressivi e costosi. Diverse tecnologie – come i rivestimenti in silicone idro-repellente – sono state applicate nel tentativo di evitare di dover incorrere in tale processo di detersione. Nondimeno, anche queste sono soluzioni costose che tendono a perdere efficacia nel tempo.

Utilizzare il potere disinquinante dei raggi del sole

Convinto che ci dovesse essere una soluzione più efficace atta a preservare le proprietà estetiche del calcestruzzo, il professor Cassar, all’epoca direttore R&S di Italcementi, e la sua squadra decisero di intraprendere una strada completamente diversa, sfruttando l’energia solare per scomporre le sostanze dannose prima che queste potessero formare residui sulle superfici e modificarne l’effetto estetico. Per raggiungere questo obiettivo, il team di ricercatori creò una miscela di cemento contenente sostanze conosciute come “fotocatalizzatori” che utilizzano la luce del sole per ossidare gli inquinanti e trasformarli in elementi meno dannosi, e che vengono in seguito rimossi dall’acqua piovana. La scoperta fu che il nuovo materiale non puliva solo il manufatto ma disinquinava anche l’aria circostante.
“Questo duplice risultato rende il cemento di Cassar una invenzione di valore inestimabile per la qualità della vita nelle città di tutto il mondo, oltre che un prodotto estremamente appetibile per tutti i futuri progetti di costruzione e rigenerazione urbana” – ha dichiarato il Presidente di European Patent Office (EPO) Benoit Battistelli. “Infatti, non solo previene gli antiestetici effetti dell’inquinamento ambientale ma contribuisce significativamente a migliorare la qualità dell’aria”.

Le proprietà “mangia-smog” come sorprendente effetto collaterale

Da quando entrò in Italcementi, uno dei player internazionali della produzione di cemento, nel 1991, il professor Cassar iniziò a focalizzare il suo lavoro di ricerca sulle proprietà auto-pulenti del cemento. La scoperta che l’ossidazione delle superfici riduce in maniera consistente gli inquinanti atmosferici ha costituito un effetto collaterale totalmente involontario, seppur certamente gradito. La svolta giunse nel momento in cui minerali di ossido di titanio vennero aggiunti alla miscela di cemento.
Nel 1996 la spettacolare costruzione della chiesa romana Dives in Misericordia progettata dall’archistar americana Richard Meier– con le sue vele di calcestruzzo bianche, enormi e scintillanti – testò l’efficacia del prodotto messo a punto da Cassar diventando la prima testimonianza evidente della sua efficacia. Le vele incalcestruzzo della chiesa sono tuttora più bianche che mai. Altri esempi rilevanti di utilizzo di questo materiale sono rappresentati dal quartier generale degli uffici della Air France presso l’aeroporto internazionale Charles de Gaulle a Parigi, i.lab il nuovo centro di Ricerca & Innovazione di Italcementi a Bergamo e il Vodafone Village a Milano che, con 20.000 metri quadrati di superficie fotocatalitica costituisce la maggior opera finora realizzata con questo materiale. A queste realizzazioni si aggiungono i numerosi attestati e certificazioni sulla validità della soluzione, provenienti da enti di ricerca italiani e internazionali.
“Durante la costruzione della chiesa abbiamo potuto constatare che l’aria circostante la nuova struttura era effettivamente più pulita di prima. L’ossido di titanio presente nel nostro cemento infatti aveva accelerato l’ossidazione degli inquinanti nell’aria, rendendoli innocui per l’ambiente e per l’uomo” spiega Luigi Cassar.
Test scientifici hanno in seguito confermato tale capacità mangia-smog, che acquisì immediatamente un posto di primo piano nelle strategie di sviluppo e marketing della società. In base ad uno studio effettuato, le superfici rivestite con il prodotto di Italcementi riducono di circa l’70% l’ossido di azoto contenuto nell’aria. L’ossido di azoto costituisce il componente dannoso che contribuisce alla formazione delle polveri sottili ad altezza piuttosto bassa. Un utilizzo costante ed esteso del prodotto all’interno della cerchia urbana migliorerebbe considerevolmente la qualità dell’aria. “In una grande città come Milano ad esempio, i ricercatori hanno calcolato che – sulla base delle evidenze sperimentali – rivestire con prodotti a base di
cemento contenenti Tx Active il 15% delle superfici urbane a vista consentirebbe di ridurre l’inquinamento di circa il 50%” prosegue Cassar “oppure l’applicazione di mille metri quadrati di prodotto equivale a piantare 80 alberi sempre verdi o eliminare l’inquinamento provocato da 30 veicoli a benzina”.

Notevole interesse per i progetti di costruzione e modernizzazione in tutto il mondo

Dal 2006 l’invenzione di Luigi Cassar è disponibile sul mercato e viene venduta con il nome di TX Active. La prossima applicazione che avrà una ribalta internazionale sarà Palazzo Italia, l’edificio simbolo di Expo 2015. L’interna superficie esterna e parte degli interni saranno costruiti utilizzando il nuovo cemento biodinamico che contiene TX Active, il principio attivo “mangia smog”. Le sue peculiari caratteristiche – autopulente e disinquinante – lo rendono un prodotto interessante per i progetti di costruzione, rigenerazione e modernizzazione nei cantieri di tutto il mondo. In base ad una ricerca (“Global Concrete and Cement Market – Key Trends and Opportunities to 2017”) condotta da una società americana di indagini di mercato (ReportsnReport), nel 2012 il valore della produzione mondiale di cemento e calcestruzzo era pari a circa 330 miliardi di euro. Le maggiori potenzialità di mercato – del calibro di diversi miliardi di euro – si ritrovano nei Paesi emergenti come la Cina, dove l’industria delle costruzioni negli ultimi anni registra tassi di crescita molto dinamici e dove la riduzione di inquinanti diventa un fattore sempre più importante.

European Patent Office EPO

Con circa 7000 dipendenti, EPO rappresenta una delle maggiori istituzioni europee di servizio pubblico. Dotato di un quartier generale a Monaco di Baviera e di uffici a Berlino, Bruxelles, L’Aia e Vienna, EPO è stato costituito allo scopo di rafforzare la cooperazione tra gli Stati europei sul tema dei brevetti. Attraverso la procedura centralizzata di approvazione dei brevetti da parte di EPO, gli inventori possono ottenere una protezione per le loro invenzioni nei 38 Stati membri che aderiscono a European Patent Organisation.

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