Ogni anno, il calcestruzzo che sorregge i nostri palazzi, strade e ponti rilascia enormi quantità di anidride carbonica nell’atmosfera.
Si calcola che la sua produzione sia responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di CO2. Un dato che fa riflettere: ciò che rende possibili le nostre case è anche una delle principali minacce per il clima.
Ma la scienza sta cambiando il corso di questa storia. All’Università della Southern California, due ricercatori – Aiichiro Nakano e Ken-Ichi Nomura – hanno messo a punto, insieme ad altri colleghi, un sistema di intelligenza artificiale che promette di trasformare il calcestruzzo da “nemico” dell’ambiente a suo alleato.
Quando l’AI incontra i supercomputer
Il cuore della scoperta si chiama Allegro-FM, un modello innovativo di simulazione molecolare. A differenza dei metodi tradizionali, che si fermano all’analisi di milioni di atomi, Allegro-FM è in grado di simulare contemporaneamente più di quattro miliardi di atomi. Un salto di scala reso possibile grazie al supporto del supercomputer Aurora, tra i più potenti al mondo.
Questo balzo tecnologico significa una cosa fondamentale: i ricercatori possono osservare e prevedere come gli atomi si comportano, reagiscono e si combinano in un materiale complesso come il calcestruzzo, senza dover attendere lunghi e costosi esperimenti fisici. Una sorta di laboratorio virtuale in grado di risparmiare tempo, denaro ed emissioni.
Il segreto è nel “sequestro” di CO2
La vera magia, però, è un’altra: Allegro-FM non si limita a migliorare la durabilità del calcestruzzo, ma ha mostrato che è possibile ricatturare la CO2 prodotta durante la sua fabbricazione e reintrodurla nello stesso materiale.
In questo modo, il calcestruzzo non emetterebbe più anidride carbonica, ma diventerebbe un pozzo di carbonio, capace di intrappolarla a lungo termine.
Se l’idea sembra visionaria, basti pensare a quanto sarebbe rivoluzionario un mondo in cui ogni edificio, strada o ponte contribuisce a ridurre l’inquinamento invece che ad aumentarlo.
Un passo verso il calcestruzzo eterno
C’è anche un altro aspetto affascinante di questa ricerca: la possibilità di progettare un materiale più longevo, in grado di resistere non solo cent’anni, come il calcestruzzo moderno, ma addirittura millenni.
Un obiettivo che guarda al passato: gli antichi romani avevano già costruito opere in calcestruzzo capaci di resistere per oltre duemila anni.
Nakano e Nomura sognano di combinare la resistenza di quei materiali storici con la sostenibilità del calcestruzzo green. E il loro modello, che copre ben 89 elementi chimici, apre la porta a infinite combinazioni di materiali, dal cemento al carbon capture.
Dalla teoria alla pratica: la sfida che resta
Per ora, Allegro-FM è un risultato principalmente teorico, pubblicato sulla rivista Journal of Physical Chemistry Letters. La prossima sfida sarà trasformare i modelli virtuali in materiali reali, da testare nei cantieri e nelle infrastrutture.
Gli scienziati sono consapevoli delle difficoltà, ma anche motivati dalla posta in gioco, dichiarando di voler proseguire “realizzando geometrie e superfici più complesse”.
Un passo necessario per portare la ricerca fuori dai laboratori e dentro le nostre città.
Una speranza concreta per il futuro
In un mondo che corre contro il tempo per contenere il cambiamento climatico, la possibilità che un materiale quotidiano come il calcestruzzo diventi carbon neutral – o addirittura carbon negative – è un messaggio di speranza.
La scienza, unita alla potenza dell’intelligenza artificiale, sta scrivendo una nuova pagina in cui tecnologia e sostenibilità non sono più in conflitto, ma camminano insieme.
E forse, proprio grazie a questo calcestruzzo “intelligente”, il futuro delle città potrà poggiare su fondamenta più solide, per noi e per il pianeta.
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