Un articolo pubblicato sulla rivista Science Advances riporta la produzione di un cemento che riesce a riflettere la luce solare evitando di scaldarsi. Un team di ricercatori dell'Università del Sudest, in Cina, guidato da Fengyin Du ha usato materiali facilmente reperibili e un processo produttivo che richiede meno energia rispetto al cemento comune per crearne questa versione capace di quello che tecnicamente si chiama raffreddamento radiativo passivo giornaliero. Il suo utilizzo aiuterebbe a ridurre la temperatura interna delle case nel corso dell'estate.

I muri di cemento generano una sorta di effetto forno perché assorbono il calore dall'esterno e pian piano esso si irradia anche all'interno quando si tratta di muri di edifici. Durante l'estate, ciò contribuisce ad aumentare la temperatura nelle case. Parte del calore si disperde dall'esterno con un tipo di irradiazione tale che le città brillano durante le giornate estive quando vengono osservate agli infrarossi dai satelliti.

Studi specifici delle rilevazioni satellitari hanno mostrato come nelle grandi città americane la temperatura è da 1° a 3° Celsius superiore a quella delle aree vicine ricche di vegetazione. L'effetto forno generato dal cemento degli edifici aumenta le temperature in un'intera città e in particolare all'interno degli edifici, dove meno che mai nel corso dell'estate il calore non riesce a disperdersi neppure di notte. Ciò aumenta l'utilizzo dei condizionatori. Un cemento che rifletta la luce solare potrebbe aiutare a risolvere questo problema.

Gli autori di questa ricerca hanno iniziato i loro esperimenti con materiali ricchi di calcio, del triossido di alluminio conosciuto comunemente come allumina, di silice e di zolfo. La combinazione di allumina e zolfo aiuta il materiale a emettere radiazione infrarossa, che dal lato pratico significa disperdere il calore all'esterno. Questi materiali possono formare ettringite, un minerale già conosciuto per la sua presenza in piccole quantità nel cemento.

I ricercatori hanno prodotto un cemento che contiene cristalli di ettringite in quantità molto superiore al normale e di dimensioni diverse. Si tratta di un miscuglio di cristalli che disperde la luce in diverse direzioni. La conseguenza è che questo tipo di cemento riflette la luce assorbendone una quantità molto inferiore al cemento normalmente utilizzato nell'edilizia.

La produzione di questo cemento definito superfreddo richiede temperature più basse rispetto a quelle normali in questo tipo di produzione. Ciò costituisce già dalla fase della sua produzione un vantaggio dal punto di vista della sostenibilità.

Questo cemento così ottenuto è stato testato in condizioni ambientali normali confrontando i risultati con un cemento usato normalmente nel campo dell'edilizia conosciuto come cemento Portland. Il risultato è che il cemento superfreddo ha mantenuto una temperatura di oltre 5° Celsius inferiore all'aria circostante. In sostanza, è una conferma che questo cemento non assorbe il calore. Nelle stesse condizioni, il cemento Portland si scalda e la differenza di temperatura tra le superfici di pareti realizzate con i due cementi è di ben 26° Celsius.

Ulteriori test sono stati condotti colorando la superficie del cemento superfreddo. Il risultato è che esso mantiene più o meno il 90% delle sue capacità di riflettere la luce solare. In sostanza, è possibile pitturare gli edifici costruiti con questo cemento intaccando solo minimamente le sue capacità di riflettere la luce solare.

Il cemento superfreddo ha ottenuto risultati ottimi per quanto riguarda l'eliminazione dell'effetto forno ma è indispensabile che mantenga la resistenza di un buon cemento. I ricercatori hanno condotto anche test di resistenza meccanica proprio per verificare che si tratti comunque di un buon cemento che sia realmente adatto a costruire edifici. Anche in questo caso, i risultati sono stati eccellenti, nel senso che il cemento superfreddo è stato sottoposto a test di compressione, di congelamento e scongelamento e di attacco da parte di sostanze chimiche inquinanti che possono risultare corrosive per un cemento ed è risultato molto resistente, più di molti tipi di cemento utilizzati nel campo dell'edilizia.

Se questi risultati verranno confermati, questo cemento superfreddo potrebbe aiutare a contenere la necessità di utilizzare condizionatori durante l'estate negli edifici nuovi costruiti utilizzandolo al posto dei cementi tradizionali. Tuttavia, anche se il suo utilizzo si diffondesse, non sarebbe una panacea per le città, nel senso che servono piani per migliorare la vivibilità generale delle città, soprattutto quando sono giungle di cemento.

Altri studi condotti in passato o in corso riguardano versioni dell'asfalto che, analogamente al cemento superfreddo, non assorbano il calore. Nelle città in cui viene curata la presenza di viali alberati, il problema è inferiore perché gli alberi fanno ombra e assorbono parte della luce solare. Nei palazzi con lastrico solare, adibire quel lastrico a giardino, anche solo con dell'erba, può diminuire la temperatura nei piani superiori. Sono tutte soluzioni esistenti ora o possibili in futuro ma non risolvono il problema generale legato ai cambiamenti climatici.

Alla fine, la diffusione di un prodotto come il cemento superfreddo è utile anche per migliorare la sostenibilità grazie alle minori risorse necessarie alla sua produzione e alla minore quantità di elettricità necessaria a raffreddare gli edifici costruiti con il suo utilizzo. Potrà fare la differenza se verrà adottato all'interno di una strategia più ampia legata alla vivibilità delle città e alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica.