Bio-leganti ad uso stradale: Stato dell’Arte e Sviluppo di casi studio per la Valutazione del Ciclo di Vita = Bio-binders for paving applications: Literature Review and Development of Life Cycle Assessment case studies

La crescente domanda di risorse esauribili, come il petrolio e suoi derivati (bitume), ha creato uno dei più grandi problemi dell'era moderna, da cui deriva la necessità di ricercare fonti alternative e rinnovabili che garantiscano la salvaguardia e la rigenerazione di tali risorse, nel tempo. Per risolvere questo problema, si sta cercando di puntare, sempre più, ad una “bio-economia”, la quale si preoccupa di generare energia, non più da combustibili fossili, ma da materia organica rinnovabile, essendo questa efficiente, economica e rispettosa dell’ambiente. Nel settore delle infrastrutture di trasporto, la ricerca scientifica si sta sempre più orientando verso l’idea di sostituire parzialmente o totalmente il legante bituminoso con materiali provenienti da risorse rinnovabili che siano anche più sostenibili da un punto di vista dei costi ambientali. A questo fine, negli ultimi decenni, vari ricercatori hanno lavorato alla formulazione di leganti alternativi, conosciuti come bio-leganti, concepiti come potenziali sostituti del bitume, poiché estratti da biomassa o da rifiuti organici, risorse onnipresenti e rinnovabili. I primi bio-leganti sviluppati per la sostituzione completa, sono stati quelli a base di oli vegetali e coprodotti del legno mentre, l’ultimo decennio ha visto un crescente interesse verso l’estrazione di lipidi dalle microalghe. Per quanto riguarda, invece, la sostituzione parziale, sono state studiate varie alternative: lignina, bio-oli derivanti dagli scarti di olio da cucina oppure bio-olio derivante dalla lavorazione del letame suino. Per l’utilizzo dei bio-leganti occorre, comunque, valutarne le caratteristiche fisiche e di invecchiamento, oltre alle proprietà reologiche, necessariamente da confrontate con quelle del legante convenzionale. A questo scopo, è stata eseguita un’approfondita ricerca in letteratura per comprendere quali fossero le lavorazioni necessarie da eseguire sulle biomasse, al fine di ottenere i rispettivi bio-leganti. Oramai in qualsiasi progetto, la componente sostenibile e/o ambientale riveste uno dei criteri fondamentali di scelta e per questo, è stato effettuato, anche, un Life Cycle Assessment (LCA), valutando l’intero ciclo di vita di una pavimentazione, considerando le fasi di: estrazione e produzione dei materiali, distribuzione, uso, manutenzione, riciclaggio e dismissione finale. Il LCA sta assumendo sempre più importanza in tutti quei campi, ingegneria civile inclusa, dove è richiesta una valutazione di sostenibilità del progetto, permettendo di valutare, così, i potenziali impatti già in fase di concezione e progettazione. A questo fine, sono stati analizzati due casi studio, considerando i bio-leganti, in modo da poter valutare eventuali vantaggi o svantaggi, tramite il tool PaLATE, in termini di impatti ambientali. Di questi, si è posta particolare attenzione all’emissione di anidride carbonica e all’energia dell’intero sistema, tramite un’analisi cradle-to-grave. I due casi studio presi a riferimento sono stati: il viadotto “Torre del Colle”, sull’autostrada A32, e quello di una strada extraurbana italiana. Il principale scopo del lavoro è stato quello di comprendere come la frequenza nelle attività di manutenzione possa influire sugli impatti ambientali, ipotizzandole, dapprima identiche a quelle del legante convenzionale, e poi intensificate, per tener conto delle minori caratteristiche meccaniche e reologiche riscontrate, nei bio-leganti analizzati.