Il bio-cemento, un cemento innovativo che si autoripara con l’azione dei batteri

Realizzare un cemento innovativo e durevole. Questa è la sfida che arriva dall’Olanda.

Il cemento è infatti uno dei materiali da costruzione più utilizzati al mondo. Impiegato fin dai tempi degli antichi Romani, che lo hanno utilizzato per la realizzazione di opere spettacolari, come il Pantheon, questo materiale ha posto da sempre una sfida legata alla sua vulnerabilità.

Per quanto possa essere rinforzato o mescolato con altri materiali, è possibile infatti che il cemento, nel corso della sua vita, generi al suo interno alcune crepe, dovute ad agenti interni ma, più spesso, esterni, che possono condurre al crollo dell’edificio. Attraverso le crepe, può filtrare infatti l’acqua che può non solo portare infiltrazioni all’interno, ma anche corrodere le barre d’acciaio contenute, nel caso del cemento armato, all’interno dello stesso cemento, portando al crollo della struttura.

Il biocemento, un’invenzione nata in Olanda

Grazie al cemento, edilizia e microbiologia si sono recentemente incontrate. Dai microbiologi della Technology University di Delft, in Olanda, sembra essere infatti arrivata una soluzione completamente ecologica alla fragilità del cemento, che consentirà a questo materiale di avere una vita molto più lunga di quanto non sia possibile oggi.

Al Professor Henk Jonkers, dell’Università di Delft, nel 2006, era stato infatti chiesto se fosse possibile realizzare un cemento dall’azione autoriparante, attraverso l’utilizzo di batteri. Sono stati necessari 3 anni per trovare la soluzione. Alla fine Jonkers ha vinto la sfida ed ha inventato un cemento nella cui miscela di sabbia, acqua e detriti, sono inseriti alcuni batteri che, se attivati dall’acqua che penetra nel materiale in caso di crepe, si attivano, producendo calce, in grado di autoriparare le crepe create nel calcestruzzo.

Come funziona il biocemento

Per creare il suo biocemento, Jonkers aveva bisogno di trovare batteri che sopravvivessero in ambienti alcalini ed estremamente secchi come il cemento, e che potessero restare inattivi anche per molti anni, prima di essere attivati dall’acqua. Per questo, il microbiologo ha scelto i batteri bacillus, in grado di prosperare in ambienti alcalini, producendo spore che possono sopravvivere decenni senza acqua né cibo.

Era poi necessario che i batteri avessero una fonte di cibo, con la quale produrre la calce necessaria a sanare le crepe. In un primo tempo, si era pensato di mescolare i batteri allo zucchero, ma questo avrebbe indebolito la struttura in cemento. Si è scelto allora di mescolare i batteri al calcio lattato, inserendo batteri e calcio in capsule di plastica biodegradabile, all’interno dell’impasto di cemento bagnato. In questo modo, se nel cemento si formano le crepe e l’acqua penetra in esse, questa scioglierà la plastica, attivando i batteri. A contatto con l’acqua, i batteri quindi germineranno e il loro metabolismo convertirà il lattato di calcio in carbonato di calcio, creando la calce, che agirà sulla struttura risanandone le crepe.

Cemento innovativo, una rivoluzione nel mondo dell’edilizia

Dai test in laboratorio all’utilizzo sistematico in edilizia, la strada da percorrere è ancora lunga. Per il momento, il biocemento è stato solo utilizzato per realizzare una piccola torretta di controllo sulle sponde di un lago, che è servita per verificare il funzionamento del materiale in un luogo esterno al laboratorio.

L’invenzione deve tuttavia essere ancora perfezionata, ma le prospettive che apre in campo edilizio sono enormi. Basta pensare solo alle potenzialità offerte dal mercato cinese: in Cina, infatti, le città si espandono alla velocità della luce, e in soli tre anni è stata utilizzata in edilizia una quantità di cemento pari a quella utilizzata negli Stati Uniti negli ultimi 100 anni.

Potremmo essere quindi alle soglie di una nuova era, dominata da edifici biologici, durevoli e che si autoriparano, in cui i costi di manutenzione saranno praticamente ridotti a zero.