Riciclo della plastica: irradiata sviluppa un nuovo tipo di cemento

Si aggiunge una nuova applicazione nell’universo del riciclo della plastica: una volta irradiata, la plastica può rafforzare il calcestruzzo rendendolo più forte ed ecologico. Il calcestruzzo, come sappiamo, è un materiale ad alta densità di carbonio ma qualcuno ha scoperto un sistema per trasformarlo e rafforzarlo.

Un gruppo di studenti universitari del MIT hanno sviluppato un particolare processo cercando tra i rifiuti, usando le bottiglie di plastica usate.

Questa nuova tecnica per rendere il cemento industriale più forte ed amico dell’ambiente ha un ingrediente segreto reperibile in gran quantità: scarti di bottiglie in plastica trattate con radiazioni gamma.

“E’ stata degli studenti l’idea ed a loro si deve la scoperta e la sperimentazione di questa tecnica; gli istruttori, al massimo, li aiutavano a mantenere le bottiglie sulle rotaie durante tutto il processo” ha rivelato Michael Short, un assistente professore del dipartimento di Ingegneria e Scienza Nucleare del MIT.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Waste Management.

Puntare sul riciclo della plastica irradiandola: la scoperta in laboratorio

Lo studio indipendente del gruppo di studenti del MIT punta, innanzitutto, sulla riduzione delle emissioni di anidride carbonica attraverso l’uso di tecnologie nucleari.

Il calcestruzzo genera circa il 4,5% delle emissioni di anidride carbonica provocate dall’uomo nel mondo. Un modo concreto per ridurre questo tipo di impatto consisterebbe nel produrre calcestruzzo in cemento armato. Inizialmente, la difficoltà era data dal fatto che introdurre piccole quantità di plastica tende, in realtà, ad indebolire la struttura del calcestruzzo.

Approfondendo il campo del riciclo della plastica, il gruppetto di studenti ha scoperto che alcune tipologie di plastica si rafforzano quando vengono esposte alla radiazione gamma.

Da questo ‘piccolo’ dettaglio il giovane team ha pensato (e, poi, sperimentato) di irradiare la plastica prima di aggiungerla alla miscela di calcestruzzo.

Operazione riciclo della plastica, preparazione e processo di irradiazione

I giovani ricercatori hanno, così, raccolto le bottiglie di plastica recandosi presso il centro di riciclaggio locale e le hanno portate in un laboratorio del MIT. Hanno provveduto a schiacciare la plastica usando prima un mulino a sfera ad alta energia, nel laboratorio, e finendo poi il lavoro manualmente, armandosi di mortaio e pestello.

La plastica ben schiacciata è stata, poi, trattata in un altro laboratorio del MIT che ospita un irradiatore a cobalto-60 che emette raggi gamma: questo strumento rappresenta una fonte di radiazioni sfruttata, spesso, in campo commerciale per decontaminare il cibo. Emette radiazioni di continuo, davanti ad esso c’è soltanto uno schermo protettivo. I ragazzi sono stati molto abili nell’inserirvi la plastica, aprire lo schermo a debita distanza per, poi, tornare nella loro posizione di sicurezza per recuperare il materiale irradiato.

Dopo aver miscelato la plastica irradiata nel cemento standard, il team ha eseguito il tanto atteso test.

Risultato del test: lo sviluppo di un nuovo tipo di cemento

Risultato: un aumento della resistenza del calcestruzzo fino al 15% rispetto ai campioni di controllo.

Un primo risultato molto buono, per una nuova tecnica alla sua fase preliminare, che necessita di ulteriori ricerche e perfezionamenti ma ha comunque ottenuto il successo sperato.

Su carta risulta chiaramente che il metodo da seguire è questo sapendo che la plastica rende il calcestruzzo più denso e forte in quanto forma particolari strutture cristalline nel materiale.

Il gruppo di ricerca (studenti ed istruttori) intende andare avanti col progetto e continuare a pubblicare nuovi risultati. Attualmente, sta lavorando su una proposta per la National Science Foundation per ulteriori finanziamenti.

Michael Short, che ha guidato il progetto come consulente di facoltà, si ritiene particolarmente orgoglioso di questa ricerca condotta dai ragazzi. Crede fortemente nell’uso di metodi pratici ed ha voluto lasciare che gli studenti sperimentassero da soli, in concreto e con le loro mani, questo progetto di ricerca.

“Hanno deciso cosa fare, l’hanno fatto ed hanno scritto i risultati del test. Si tratta di un gruppo di ragazzi ventenni ed hanno appena sviluppato un nuovo tipo di cemento”.