Un recente progetto di un consorzio di aziende spagnole e dell’Università Politecnica della Catalogna propone un nuovo materiale di origine vegetale per la pavimentazione delle strade, che rientra nella categoria dei cosiddetti biochar. Questi materiali si ottengono tramite un processo di degradazione termica in carenza di ossigeno (pirolisi), che richiede temperature elevate per trasformare il materiale biologico in sottoprodotti di vario tipo (solidi, liquidi e gassosi).
Possiamo quindi immaginare che produrre questo biochar abbia un costo energetico non trascurabile. La pirolisi è un processo industriale con molte variabili e parametri di input, le cui combinazioni permettono di ottimizzare il prodotto a seconda della destinazione d’uso (la principale applicazione del biochar ad oggi è in agricoltura, come fertilizzante o condizionante del suolo). Il parametro principale è la temperatura a cui viene sottoposto il materiale organico, che può variare da 400°C fino a 1000°C.
Da questo articolo ricaviamo un valore di riferimento dell’energia necessaria al processo, ovvero 11.42 MJ/kg per una pirolisi a 400°C (valore E required for pyrolisis nell’immagine di graphical abstract). Nel caso specifico di uso per materiali aggreganti da costruzione, da questo articolo si intuisce che il processo richiede temperature più elevate di 500°C, ma teniamo il suddetto valore come ordine di grandezza, che nelle nostre unità canoniche si traduce in 3.17 kWh/kg. Arrotondiamo a 4 kWh/kg, per tenere conto delle temperature più alte.
Come si confronta questo valore con il tradizionale materiale di copertura stradale, impropriamente detto asfalto (il termine tecnico sarebbe conglomerato bituminoso)?
Da uno studio del Politecnico di Milano sulla CED della pavimentazione di strade fatta con diverse varianti di asfalto di recupero, possiamo prendere il valore di riferimento (RP1), ovvero fatto con asfalto “vergine” (non recuperato da precedente pavimentazione).
Dalla tabella 3 del documento, sommiamo i valori di Electricity e Natural gas (convertendo i metri cubi in energia), per la colonna Virgin HMA. Prendendo il valore di 10,69 kWh per 1 smc di gas naturale abbiamo che, per produrre un chilo di asfalto tradizionale, servono 94 Wh/kg.
Da questi risultati sembrerebbe che il costo energetico del biochar sia decisamente più grande dell’asfalto tradizionale, di circa quaranta volte.
È una tecnologia sperimentale, se ne potrebbe forse migliorare l’efficienza ma difficilmente si riuscirà a ridurre sensibilmente l’impatto energetico, per via delle necessità intrinseche del processo di pirolisi.
Un’ultima considerazione: di questi tempi di ondate di calore estremo, l’argomento isole urbane di calore è un tema caldo, letteralmente. Su questo l’innovazione portata dall’asfalto biochar ha poco da vantare rispetto alla tradizionale controparte fossile, dato che la copertura stradale che produce è similmente scura e quindi propensa ad accumulare calore da irraggiamento.