Ogni anno vengono estratti dalla Terra più di 35 miliardi di tonnellate di minerali non metallici. Questi materiali finiscono per essere utilizzati principalmente per costruire case, scuole, uffici e ospedali. È un'incredibile quantità di risorse ed è fin troppo probabile che aumenti nei prossimi anni poiché la popolazione globale continua a crescere.
Per fortuna, le sfide dell'edilizia sostenibile, della crescita industriale e dell'importanza dell'efficienza delle risorse sono ora chiaramente riconosciute dai governi di tutto il mondo e sono ora in prima linea nella strategia e nella politica.
Una componente fondamentale della strategia di sostenibilità del governo britannico riguarda il modo in cui i rifiuti da costruzione e demolizione – CDW, come li chiamiamo nel commercio – vengono gestiti. CDW proviene dalla costruzione di edifici, infrastrutture civili e dalla loro demolizione ed è uno dei flussi di rifiuti più pesanti generati al mondo: il 35% delle discariche mondiali è costituito da CDW.
La direttiva quadro sui rifiuti dell'UE, che mira a riciclare il 70% dei CDW non pericolosi entro il 2020, ha incoraggiato il settore edile a lavorare e riutilizzare i materiali in modo più sostenibile. Questa direttiva, che favorisce le misure preventive – ad esempio, riducendo il loro uso in primo luogo – come il miglior approccio per affrontare i rifiuti, è stata implementata nel Regno Unito dal 2011. Più specifica per il settore delle costruzioni, la Strategia per l'edilizia sostenibile definisce anche obiettivi per deviare CDW dalla discarica.
Le politiche mondiali riconoscono che il settore edile deve intraprendere azioni immediate per ridurre le emissioni di gas a effetto serra (GHG), affrontare la crisi climatica e limitare l'esaurimento delle risorse, concentrandosi sull'adozione di un approccio di economia circolare nella costruzione per garantire l'uso sostenibile dei materiali da costruzione.
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Invece di abbattere gli edifici e mandare la CDW in discarica, la costruzione circolare trasformerebbe i componenti degli edifici che sono alla fine della loro vita utile in risorse per gli altri, riducendo al minimo gli sprechi.
Cambierà la logica economica perché sostituisce la produzione con la sufficienza: riutilizzare ciò che è possibile, riciclare ciò che non può essere riutilizzato, riparare ciò che è rotto e ricostruire ciò che non può essere riparato. Aiuterà inoltre a proteggere le imprese dalla carenza di risorse e dai prezzi instabili, creando opportunità di business innovative e metodi efficienti di produzione e consumo.
Cambiare la mentalità
La mentalità dell'industria deve cambiare verso una produzione più pulita di materie prime e migliori modelli di costruzione circolari. Anche le questioni tecniche – come il prezzo, le barriere legali e le normative – che ostacolano la diffusione delle soluzioni su vasta scala devono essere superate attraverso l'innovazione.
Gli scienziati dei materiali, ad esempio, stanno attualmente studiando e sviluppando prodotti che utilizzano CDW trasformati per la produzione di componenti per l'edilizia, ad esempio frantumando CDW e utilizzandoli per creare nuovi materiali da costruzione.
I problemi tecnici relativi al riutilizzo dei materiali riciclati dovrebbero essere risolti attraverso formulazioni intelligenti dei materiali e indagini dettagliate sulle proprietà. Ad esempio, l'elevato tasso di assorbimento dell'acqua negli aggregati riciclati causa problemi di durabilità nei componenti delle pareti. Questo è qualcosa che la ricerca deve affrontare.
I robot e l'IA dovrebbero svolgere un ruolo chiave nella futura costruzione circolare.
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Inoltre, è illegale nell'UE utilizzare prodotti che non sono stati certificati per la costruzione. Questo è uno dei principali ostacoli che si frappongono al più diffuso riutilizzo dei materiali, soprattutto a titolo strutturale. Testare le prestazioni dei materiali per la certificazione può essere costoso, il che si aggiunge al costo del materiale e può annullare qualsiasi risparmio ottenuto dal loro riutilizzo.
Affinché le industrie di costruzione, demolizione e gestione dei rifiuti rimangano competitive in un mercato globale, devono continuare a sviluppare e implementare innovazioni della catena di fornitura che migliorino l'efficienza e riducano l'energia, i rifiuti e l'uso delle risorse. Per raggiungere questo obiettivo, è necessaria una ricerca sostanziale sui sistemi intelligenti, mobili e integrati.
Devono essere sviluppati anche sistemi di intelligenza artificiale robotica (AI) radicalmente avanzati per lo smistamento e l'elaborazione di CDW. Molte industrie stanno affrontando un futuro incerto e non si può presumere che i limiti tecnologici di oggi si applichino. È probabile che il settore delle costruzioni sia influenzato in modo significativo dal potenziale delle tecnologie trasformative come l'intelligenza artificiale, la stampa 3D, la realtà virtuale / aumentata e la robotica. L'applicazione di tali tecnologie presenta opportunità e sfide significative.
Un modello per il futuro
Come mostra l'immagine qui sotto, abbiamo sviluppato un concetto per una soluzione di costruzione circolare integrata ed ecologica.
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Sensori avanzati e intelligenza artificiale in grado di rilevare rapidamente e determinare con precisione cosa può essere utilizzato tra CDW e uno smistamento robotico efficiente potrebbero aiutare la costruzione circolare migliorando notevolmente il riciclaggio di un'ampia gamma di materiali. L'attenzione dovrebbe essere posta sullo smantellamento intelligente degli edifici e sui modi per ottimizzare i processi economici.
L'industria deve anche essere ispirata per evidenziare e dimostrare le straordinarie potenzialità di questa nuova economia delle costruzioni. Possiamo guidarlo attraverso una combinazione di design creativo, ricerca accademica mirata e tecnologia applicata, impegno del settore esterno e regolamentazione flessibile e reattiva.
Solo attraverso una combinazione di sforzi possiamo iniziare a riciclare più edifici, ma sono fiducioso che con la giusta volontà – e il giusto investimento – possiamo iniziare a ridurre in modo massiccio la quantità di materiali che estraiamo da terra ogni anno e ci spostiamo verso un futuro veramente sostenibile.
