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Il mondo moderno è costruito in cemento. Ogni edificio alto in ogni città della Terra utilizza il materiale durevole e versatile per dargli forma e forza. L'industria del calcestruzzo è quindi enorme, e questo ha un costo: si stima che circa il 7% delle emissioni mondiali di anidride carbonica provenga dalla produzione e dall'uso del cemento, il componente principale del calcestruzzo. E una grande percentuale di questo 7% è dovuta all'uso del calcio, che di solito si ottiene bruciando calcare.
Un nuovo modo per ridurre i livelli di emissioni causate dall'uso del calcestruzzo è stato proposto e dimostrato dal professor Ippei Maruyama e dal project manager C4S (Calcium Carbonate Circulation System for Construction), il professor Takafumi Noguchi, entrambi del Dipartimento di Architettura dell'Università di Tokyo. I due studiosi hanno infatti trovato un modo per prendere il calcestruzzo di scarto e l'anidride carbonica catturata e combinarli in un nuovo processo in una forma utilizzabile di calcestruzzo chiamato calcestruzzo carbonato di calcio.
Ispirato dal modo in cui alcuni organismi acquatici si induriscono in fossili nel tempo, Maruyama si è chiesto se lo stesso processo che forma depositi di carbonato di calcio duro dalla materia organica morta potesse essere applicato al calcestruzzo. Il calcio è essenziale per la reazione tra cemento e acqua per formare calcestruzzo, e Maruyama ha visto questa come un'opportunità per studiare un modo meno ad alta intensità di carbonio di svolgere la stessa funzione.
"Il nostro concetto è quello di acquisire calcio dal calcestruzzo scartato, che altrimenti andrà sprecato", ha detto Maruyama. "Combiniamo questo con l'anidride carbonica proveniente dagli scarichi industriali o anche dall'aria. E lo facciamo a temperature molto più basse di quelle utilizzate attualmente per estrarre il calcio dal calcare".
Il carbonato di calcio è un materiale molto stabile, quindi lo rende un materiale da costruzione durevole. E la capacità di riciclare grandi quantità di materiale e rifiuti è un grande vantaggio. Tuttavia, il calcestruzzo carbonato di calcio non può sostituire il calcestruzzo tipico al momento. Non è così forte come il tipico cemento, anche se per alcuni progetti di costruzione, come le piccole case, questo non sarebbe un problema. Inoltre, allo stato attuale, sono stati realizzati solo piccoli blocchi di pochi centimetri di lunghezza.
"È emozionante fare progressi in questo settore, ma ci sono ancora molte sfide da superare", ha detto Noguchi. "Oltre ad aumentare i limiti di resistenza e dimensione del calcestruzzo carbonato di calcio, sarebbe ancora meglio se potessimo ridurre ulteriormente il consumo energetico del processo di produzione. Tuttavia, speriamo che nei prossimi decenni, il calcestruzzo carbonato di calcio a emissioni zero diventerà il tipo di calcestruzzo principale e sarà una delle soluzioni ai cambiamenti climatici".