Quando ti rompi una gamba, alla fine si ricomincia a lavorare insieme. Le cellule di Osteoblast producono minerali che creano la struttura del nuovo osso, trasformando i frammenti in un tutto.
Perché, pensava il microbiologo Henk Jonkers, gli edifici non possono fare la stessa cosa?
Ispirato dal corpo umano, Jonkers, che lavora alla Delft University of Technology nei Paesi Bassi, ha creato calcestruzzo autorigenerante. Incorpora il calcestruzzo con capsule di batteri che producono calcare, Bacillus pseudofirmus o Sporosarcina pasteurii, insieme al lattato di calcio . Quando il calcestruzzo si fende, l'aria e l'umidità innescano i batteri per iniziare a sgranocchiare il lattato di calcio. Trasformano il lattato di calcio in calcite, un ingrediente in calcare, sigillando così le crepe.
Questa innovazione potrebbe risolvere un problema di vecchia data con il calcestruzzo, il materiale da costruzione più comune al mondo. Il calcestruzzo spesso sviluppa microcricche durante il processo di costruzione, spiega Jonkers. Queste piccole crepe non influiscono immediatamente sull'integrità strutturale dell'edificio, ma possono causare problemi di perdite. Le perdite possono eventualmente corrodere i rinforzi in acciaio del calcestruzzo, che alla fine possono causare un collasso. Con la tecnologia autorigenerante, le crepe possono essere sigillate immediatamente, evitando future perdite e costosi danni lungo la strada. I batteri possono rimanere inattivi fino a 200 anni, ben oltre la durata della vita della maggior parte degli edifici moderni.
Jonkers ha testato su strada il calcestruzzo autorigenerante su una stazione di salvataggio, che per sua natura è soggetta a danni da vento e acqua. La struttura è rimasta a tenuta stagna dal 2011, afferma. L'invenzione ha anche recentemente guadagnato a Jonkers una nomination per un European Inventors Award, con i vincitori che sono stati annunciati durante una cerimonia dell'11 giugno a Parigi.
Quest'anno, la tecnologia arriverà sul mercato per la prima volta. Verranno come tre prodotti separati: calcestruzzo autorigenerante, una malta di riparazione e un mezzo di riparazione liquido. Sfortunatamente, i costi della tecnologia sono ancora piuttosto elevati, circa € 30-40 (circa $ 33-44) al metro quadrato. Ciò significa che inizialmente sarà praticabile solo per progetti in cui perdite e corrosione sono particolarmente problematiche, come le strutture sotterranee e subacquee. Il prezzo del lattato di calcio necessario affinché i batteri producano calcite è parte del problema, ma Jonkers e il suo team stanno lavorando per creare un'alternativa più economica a base di zucchero. E all'aumentare della domanda per il calcestruzzo, il prezzo dovrebbe diminuire.
Henk Jonkers, microbiologo alla Delft University of Technology. (Università tecnologica di Delft) "Attualmente stiamo aumentando la sua produzione", afferma Jonkers. "La nostra aspettativa è che siamo in grado di consegnare l'agente curativo in grandi quantità [entro la] metà del 2016."
Altri tipi di calcestruzzo autoriparante sono in fase di sviluppo in tutto il mondo. Nel Regno Unito, i ricercatori dell'Università di Bath, dell'Università di Cardiff e di Cambridge hanno sviluppato un materiale simile a quello di Jonkers che utilizza i batteri per riempire le fessure, che sperano possano essere utilizzate per riparare strade e altre infrastrutture. Stimano che potrebbe ridurre i costi fino al 50 percento. Gli scienziati del MIT hanno lavorato su un sistema di guarigione in cemento che utilizza la luce solare per attivare le microcapsule polimeriche, che potrebbero bloccare le crepe. Un ingegnere dell'Università del Michigan ha messo a punto un calcestruzzo con microfibre che si piega invece di rompersi; se si verificano piccole lacrime, il materiale si espande e si rinforza con carbonato di calcio.
Victor Li, ingegnere dell'Università del Michigan, afferma che il vantaggio di prodotti come il suo è che possono effettivamente recuperare la capacità portante originale del calcestruzzo piuttosto che semplicemente riempire gli spazi vuoti con prodotti curativi.
"Mi aspetto che il calcestruzzo autorigenerante sia in uso nei prossimi anni", afferma.
La produzione di calcestruzzo rappresenta un enorme 5% delle emissioni di carbonio nel mondo e la domanda globale di calcestruzzo è raddoppiata negli ultimi dieci anni, in gran parte a causa dell'aumento dell'urbanizzazione. Pertanto, qualsiasi tecnologia che prolunga la durata delle strutture in calcestruzzo ha il potenziale non solo di ridurre i costi, ma anche di ridurre la nostra impronta di carbonio. Il futuro della bioedilizia, a quanto pare, potrebbe essere grigio.
