Non si butta via niente dalle cave

Una stampante 3D capace di lavorare sugli scarti delle cave per modificarli e produrre elementi architettonici ornamentali.

È il frutto presentato martedì ad Arzo di una collaborazione tra il Politecnico federale di Zurigo (ETH) e l'Istituto scienze della terra della SUPSI, concepito per fronteggiare il problema dello smaltimento degli scarti delle cave. Una difficoltà diffusa in Ticino, dove le scorie della produzione mineraria possono infatti arrivare fino al 40% della stessa.

La tecnologia mira a risolvere parte del problema incentivando di pari passo l'economia circolare dei materiali, caratterizzata da un basso impatto ambientale.

Ma i vantaggi della stampante non si fermano qui: la soluzione permetterebbe anche un risparmio annuo di 356 milioni di franchi. Infatti, secondo le stime più recenti, il materiale di scarto e di sgombero minerario raggiunge i 57 milioni di tonnellate in Svizzera, il 25% delle quali viene smaltito per 25 franchi a tonnellata.

Il processo di produzione

Il trattamento degli scarti coinvolge diversi passaggi. In un primo momento vanno setacciati con cura, fino ad ottenere le parti più piccole dei residui. Quello che si ottiene è un primo composto granuloso, che viene fatto essiccare al sole. Una volta secco, viene fatto setacciare una seconda volta da una macchina apposita, per ottenere scarti di differenti granulometrie.

A questo punto, la miscela da dare in pasto alla stampante è quasi pronta, manca solo un ingrediente: il metacaolino. Questo, un particolare minerale, reagisce con il legante solidificando.

"Abbiamo utilizzato un tipo di tecnica 3D che esiste già, un tipo di reazione del legante che esiste già" - spiega il dottor Filippo Schenker, ricercatore all'Istituto scienze della Terra della SUPSI - "però siamo andati a prendere gli scarti di cava". Questi "uniti a questi tre componenti hanno dato un prodotto nuovo". Un prodotto a basso costo energetico, che non produce anidride carbonica durante le reazioni coinvolte nel processo.

Anche la stampa 3D ha beneficiato di un ammodernamento, per poter lavorare meglio i composti. Per un intervento ottimale è stato infatti necessario "una completa revisione della testina" sottolinea Pietro Odaglia, ricercatore Digital Building Technologies dell'ETH.

Alla macchina servono 12 ore per produrre un pezzo e altre 12 di riposo, a lavoro finito.