FutureCem

World Cement Magazine January 2024 - Uno sguardo al futuro del cemento

Il Gruppo Cementir ha intrapreso azioni più incisive per ridurre progressivamente le emissioni di CO2, ottimizzando le tecnologie esistenti e ponendo le basi per potenziali innovazioni che porteranno alla produzione di cemento a "zero emissioni nette". L'ambizione dell'azienda è quella di ridurre progressivamente l'intensità delle emissioni di CO2 fino a raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050.

di Michele Di Marino & Stefano Zampaletta, Cementir Holding, e Casper Mathiasen, Unicon A/S

 

"In questo percorso impegnativo, insieme ad altre azioni chiave come le nuove tecnologie di produzione, le operazioni industriali e il mix di combustibili ed energia, la riduzione del rapporto di clinker del portafoglio di cemento rappresenta uno dei driver più rilevanti e preziosi da perseguire. Nella nostra visione strategica di progressiva decarbonizzazione del portafoglio prodotti verso cementi a basse emissioni di carbonio, FUTURECEM®  è una pietra miliare per raggiungere i nostri obiettivi di sostenibilità", afferma Michele Di Marino, Chief Sales, Marketing & Commercial Development Officer di Cementir Holding.

Panoramica
FUTURECEM® è il risultato di un'ampia ricerca applicata, condotta negli ultimi anni presso il Centro di Ricerca e Qualità del Gruppo Cementir di Aalborg. Copre l'intera catena del valore: dalla valutazione delle materie prime, alla tecnologia di produzione del cemento, fino a quella del calcestruzzo.
  
È una tecnologia basata su calcare e argilla calcinata che consente un'elevata sostituzione del clinker nel cemento. Sfruttando le sinergie della combinazione di materiali, la tecnologia consente la produzione di cemento più sostenibile e più performante con un'impronta di carbonio inferiore fino al 30% rispetto al normale cemento Portland.

I vantaggi delle basse emissioni di carbonio si ottengono preservando anche la resistenza e la qualità.

La tecnologia è pienamente riconosciuta come soluzione per la riduzione del clinker nella roadmap per la "transizione a basse emissioni di carbonio nell'industria del cemento" dall'Agenzia internazionale per l'energia, e come "cementi a basso contenuto di clinker" nel "Cementing the European Green Deal".1, 2 È anche formalmente riconosciuta nella norma UE EN 197-5 per un'ulteriore sostituzione del clinker con cementi II/C-M (fino al 50%).

Una pietra miliare nello sviluppo della tecnologia è stato il progetto danese "Green Concrete II" (Green Transformation of Cement and Concrete Production), che si è concluso nel 2019. Questo progetto ha coinvolto attivamente l'intera catena del valore delle costruzioni e dei materiali, nonché le università e gli istituti di ricerca.
 
I cementi e le ricette di calcestruzzo basate su FUTURECEM® sono stati sviluppati e testati in su scala reale: elementi infrastrutturali (due ponti) e un pavimento e un rivestimento interni nel nuovo laboratorio di calcestruzzo dell'Istituto tecnologico danese.


Lancio sul mercato
Da gennaio 2021, FUTURECEM® è disponibile sul mercato in Danimarca. Inizialmente è stato destinato all'uso nel segmento del calcestruzzo preconfezionato. I clienti di questo segmento utilizzano le proprietà speciali di FUTURECEM® per rendere il calcestruzzo più stabile contro le variazioni di consistenza e più facile da pompare: una sfida in Danimarca dove il calcestruzzo è meno ricco di cemento.

Insieme al calcestruzzo preconfezionato, diversi produttori danesi di prefabbricati stanno implementando FUTURECEM® nella loro produzione attraverso un programma completo di test in situ. La principale differenza percepita è il colore marrone chiaro del calcestruzzo, che è considerato un sigillo di qualità e una prova visibile utilizzato dai costruttori per dimostrare la natura sostenibile del loro edificio.

FUTURECEM® è stato utilizzato nel calcestruzzo preconfezionato e negli elementi prefabbricati per l'ambizioso edificio sostenibile UN17 Village a Ørestad (Copenaghen), composto da oltre 500 appartamenti. Una volta completato nel 2024, sarà conosciuto come il primo progetto abitativo al mondo che integrerà tutti i 17 obiettivi globali delle Nazioni Unite nello stesso edificio.

Dopo il lancio in Danimarca, il roll-out sta accelerando nel mercato europeo del Gruppo Cementir. CCB, la controllata del Gruppo Cementir in Belgio, ha commercializzato FUTURECEM® in Francia nel 2022, mentre l'obiettivo per il Benelux è il 2023. Le tempistiche sono legate anche alla necessità di affrontare la complessità dei diversi mercati, abitudini e normative, che potrebbero rallentare e, talvolta, limitare le opportunità dei cementi innovativi a basse emissioni di carbonio a causa di ulteriori certificazioni locali.

In collaborazione con i clienti, FUTURECEM® è stato testato e utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, dal calcestruzzo preconfezionato agli elementi prefabbricati e alle malte edilizie. È inoltre incluso nel progetto di ricerca "Blocs B40 for low carbon concrete" guidato da CERIB.
 
FUTURECEM® è un passo significativo verso una produzione di cemento più sostenibile. Questo è importante non solo per il Gruppo Cementir, ma anche per la transizione low-carbon dell'industria del calcestruzzo e delle costruzioni in generale.


Caso di studio: Unicon
Il più grande produttore e fornitore danese di calcestruzzo preconfezionato, Unicon, che fa parte di Aalborg Portland Holding, una consociata danese del gruppo Cementir Holding, ha introdotto sul mercato danese i calcestruzzi a base di FUTURECEM® nel 2020. È stato il risultato di processo di sviluppo collaborativo con Aalborg Portland, ma anche con l'Istituto tecnologico danese, DTU Construct e altri nel progetto di ricerca e sviluppo Green Concrete II, svoltosi dal 2014 al 2019.

Gli ultimi aggiustamenti sono stati testati e perfezionati presso i laboratori e gli stabilimenti danesi di Unicon prima che l'azienda potesse fornire in Danimarca un calcestruzzo a ridotto contenuto di carbonio sotto il nome di UNI-Green.

Unicon è stato il primo produttore di calcestruzzo preconfezionato in Danimarca a presentare una gamma standard completa di calcestruzzi a ridotto contenuto di carbonio quando UNI-Green è stato ulteriormente lanciato all'inizio del 2021. I tipi di calcestruzzo UNI-Green di Unicon hanno un'impronta di carbonio fino al 25% inferiore rispetto alla media del settore danese.

"Non capita spesso di apportare modifiche così grandi al nostro calcestruzzo. Questo ha reso ancora più grande il fatto di dover presentare un nuovo calcestruzzo con una riduzione delle emissioni di carbonio così significativa, a cui FUTURECEM® ha contribuito. Inoltre, è stato un compito particolarmente entusiasmante per il nostro ufficio tecnico adottare un nuovo tipo di cemento che già oggi fa una grande differenza per tutto il nostro settore", afferma Casper Mathiasen, Amministratore Delegato di Unicon.

Con una riduzione delle emissioni di carbonio del 25%, il calcestruzzo UNI-Green basato su FUTURECEM® è una delle più grandi innovazioni nel mercato del calcestruzzo preconfezionato sia in Danimarca che nel resto del mondo.

Unicon è nota per la fornitura di calcestruzzo per progetti impegnativi e complessi che richiedono calcestruzzi di qualità e ad alta resistenza. La stessa elevata resistenza si ottiene anche nei calcestruzzi a ridotto contenuto di carbonio di Unicon, nonostante il contenuto di clinker relativamente più basso nel cemento, che viene sostituito da argilla calcinata e calcare. Utilizzando FUTURECEM®, Unicon è quindi in grado di produrre calcestruzzo a ridotto contenuto di carbonio con una resistenza alla compressione simile e il prezzo è lo stesso dei calcestruzzi convenzionali della gamma di prodotti.

"Per noi è fondamentale essere sempre all'altezza delle aspettative dei clienti e fornire l'alta qualità per cui siamo conosciuti nel settore delle costruzioni danese. Incorporando FUTURECEM® nelle nostre miscele di calcestruzzo, siamo in grado di fornire calcestruzzo facile da lavorare e di alta qualità. Sono necessari minimi aggiustamenti in produzione, ma fondamentalmente il prodotto è lo stesso e con un'impronta di carbonio e un impatto sul clima significativamente inferiore. Si tratta quindi di un prodotto unico che possiamo offrire ai nostri clienti", aggiunge Casper Mathiasen.

I nuovi calcestruzzi a ridotto contenuto di carbonio hanno suscitato un notevole interesse in occasione del lancio della gamma standard UNI-Green nel 2021. Nonostante l'industria sia nota per la sua cautela nei confronti dei nuovi prodotti, in particolare con il calcestruzzo, gli appaltatori e gli imprenditori edili nel tempo si sono resi conto che il calcestruzzo a ridotto contenuto di carbonio ha le stesse proprietà dei tipi di calcestruzzo tradizionali.

Pertanto, Unicon ha ristrutturato la sua produzione nel 2022 in modo che tutti i tipi di calcestruzzo a impatto ambientale Passivo e Moderato siano ora prodotti come UNI-Green, sostituendo il tradizionale cemento Rapid con FUTURECEM®.

Unicon produce più di un milione di m3 di calcestruzzo all'anno dai suoi 33 stabilimenti in tutta la Danimarca. Oggi, il calcestruzzo a ridotto contenuto di carbonio basato su FUTURECEM® rappresenta circa il 40% di tutto il calcestruzzo che Unicon fornisce dai suoi impianti.

Uno sguardo al futuro
Tuttavia, lo sviluppo di calcestruzzi a minor impatto ambientale non ferma l'implementazione di FUTURECEM® presso Unicon. Il laboratorio danese di Cementir cerca continuamente di spingersi oltre i confini di tipi di calcestruzzo più rispettosi del clima. Questo ha portato, tra l'altro, allo sviluppo di un "calcestruzzo a bassissime emissioni di carbonio", che si basa esclusivamente su aggregati provenienti da calcestruzzo riciclato frantumato, acqua piovana raccolta e acqua di processo, ceneri volanti e FUTURECEM®.

Il nuovo calcestruzzo a bassissime emissioni di carbonio ha un'impronta di carbonio di 80 kg/m3, mentre un calcestruzzo convenzionale comparabile ha un'impronta di 170 kg/m3 di calcestruzzo. Il potenziale del nuovo calcestruzzo a bassissime emissioni di carbonio e le sue applicazioni sono molteplici, ma per il momento sono limitati a progetti al di fuori degli standard danesi a causa dei tempi di stagionatura più lunghi.

Nonostante ciò, il progetto sottolinea che il potenziale dell'utilizzo di tecnologie come FUTURECEM® è significativo e che il cemento a emissioni di carbonio ridotto può quindi, in combinazione con diverse iniziative, garantire riduzioni ancora maggiori nell'edilizia.

Referenze
1.    ‘Technology Roadmap - Low-Carbon Transition in the Cement Industry
2.    ‘Cementing the European Green Deal