LCA comparativa: produzione di calcestruzzo tradizionale e ri-

In Italia l’utilizzo degli aggregati riciclati derivati dalle operazioni di recupero dei rifiuti iner- ti C&D si concentra soprattutto nel settore delle infrastrutture (sottofondi di opere stradali o ferroviarie) oppure nella realizzazione di opere in terra (vedi paragrafo 1.3.2 sugli utilizzi degli aggregati riciclati). In realtà questi materiali avrebbero le potenzialità per essere impiegati an- che nel confezionamento dei calcestruzzi e impiegati per usi più nobili: ovviamente in questi casi le prestazioni richieste ai materiali sono più elevate, quindi è necessario che gli aggregati riciclati siano di alta qualità. Alcuni studi, come quello presentato da Knoeri et al. (2013) [6], hanno analizzato tramite LCA gli impatti ambientali legati alla produzione di calcestruzzi riciclati in confronto con quelli tradizionali (100% inerte naturale). Lo studio è stato condotto in Svizzera, quindi i risultati ottenuti devono essere necessariamente contestualizzati: in tale contesto, circa l’80% dei rifiuti C&D sono ad oggi inviati al recupero. L’alto tasso di recupero è dovuto al fatto che la produzione di rifiuti C&D è bassa, in quanto nei cantieri di costruzione di strade, ponti, tunnel e infrastrutture (civil engineering [6]), circa il 94% dei materiali di scarto viene riutilizzata direttamente nel sito, quindi non diventa un rifiuto. I rifiuti C&D derivati dalla costruzione e demolizione di edifici (structural engineering [6] vengono solitamente impiegati per la produzione di aggregati riciclati (come ad esempio calcestruzzo magro) oppure smaltiti in discarica [6].

L’obiettivo dello studio di Knoeri et al. (2013) è quello di fornire indicazioni utili per la piani- ficazione della gestione dei rifiuti da C&D e per gli interessati del settore delle costruzioni; si rivolge quindi alle autorità pubbliche, agli ingegneri e agli architetti. L’unità funzionale del si- stema è 1 m3 di calcestruzzo nel sito dove verrà utilizzato per la costruzione di edifici. Il sistema analizzato è riportato in Figura 1.21 e comprende la produzione del calcestruzzo convenzionale (CC), che usa esclusivamente inerti naturali, a confronto con quella del calcestruzzo riciclato (RC); in entrambi i sistemi sono incluse le fasi di estrazione degli aggregati naturali, la produ- zione di cemento, la produzione degli additivi necessari al processo e l’approvvigionamento di acqua, i trasporti e la produzione di calcestruzzo con l’aggiunta delle ceneri volanti. Nel sistema di produzione del RC è compresa in più la parte della demolizione (produzione di rifiuti C&D), del riciclo (produzione aggregati riciclati da rifiuti di costruzione e demolizione) e la produzione di acciaio dagli scarti ferrosi dei rifiuti C&D. Per la produzione di CC e di RC vengono usate le ceneri volanti derivate dagli scarti degli inceneritori, evitando il loro smaltimento in discarica con un conseguente beneficio ambientale; in più, nella produzione di RC sono conteggiati anche gli impatti per l’evitato smaltimento in discarica dei rifiuti C&D.

Figura 1.21: Confini del sistema, processi e materiali per la produzione di calcestruzzo convenzionale e calcestruzzo riciclato. Il riquadro blu indica il prodotto di riferimento (UF), i riquadri grigi indicano i processi, le frecce piene sono i flussi di prodotto e le frecce tratteggiate rappresentano gli impatti evitati. Il trasporto è specificato per ciascun prodotto. [6].

magro (detto anche "magrone", che contiene 150-200 kgcemento/m3), il calcestruzzo strutturale

da interno (C25/306, NPK7 A/B) e quello da esterno (C30/35, NPK C). Per ogni tipologia di calcestruzzo, per quanto concerne la produzione tramite l’utilizzo di inerti riciclati, sono state valutate due opzioni: calcestruzzo riciclato derivato dall’utilizzo di macerie di solo calcestruzzo oppure derivato da macerie miste. Inoltre, per ogni tipologia RC, sono stati analizzati due sce- nari: il primo considera una percentuale del 40% di impiego degli aggregati riciclati, il secondo una percentuale minima del 25%, rispetto al contenuto in peso della frazione inerte utilizzata nel processo produttivo del calcestruzzo. Infine sono state analizzate anche differenti opzioni per quanto riguarda la tipologia di cemento utilizzato nella produzione di calcestruzzo [6]. La valutazione degli impatti è stata eseguita usando due metodi per gli endpoint indicators (Ecoin- dicator 99 e Ecological Scarcity 2006) e gli indicatori GW (Global Warming ) e AD (Abiotic Depletion), inerenti le categorie di impatto del cambiamento climatico e dell’esaurimento delle risorse abiotiche, come midpoint indicators.

Per quanto riguarda la produzione del calcestruzzo strutturale (da interno e da esterno) dai risul- tati emerge che la maggior parte degli impatti sull’ambiente si riducono passando all’utilizzo del materiale inerte riciclato. Solo l’indicatore GW risulta avere valori simili in entrambi casi: que- sto è dovuto al fatto che il calcestruzzo riciclato richiede una maggiore dose di cemento, rispetto

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Classe di resistenza del calcestruzzo.

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a quello prodotto con materiali vergini, per ottenere le caratteristiche meccaniche richieste. Non si evidenziano, inoltre, grandi differenze dall’utilizzo delle diverse tipologie di aggregato riciclato. Nella produzione del calcestruzzo magro (non strutturale) i benefici ottenuti dalla produzione di RC sono più marcati: la riduzione degli impatti è dovuta alle minori emissioni in atmosfera e al minor consumo di risorse. Anche l’indicatore AD mostra una riduzione importante, poiché in questo tipo di utilizzo gli aggregati riciclati sostituiscono interamente la frazione naturale [6]. Le fasi del ciclo di vita che più contribuiscono agli impatti sull’ambiente sono la produzione di cemento e i trasporti; le maggiori differenze tra RC e CC sono invece dovute agli impatti evitati per lo smaltimento in discarica dei rifiuti C&D e per il recupero degli scarti di acciaio. Per il sistema qui considerato, che include il recupero di materiali dai processi di riciclo e l’evitato smaltimento in discarica, emerge che la produzione di RC riduce gli impatti del 70% se confron- tata con quella del CC. Da tale analisi, sebbene riferita al contesto svizzero, appare evidente che l’utilizzo di rifiuti da costruzione e demolizione per la produzione di calcestruzzo di alta qualità non ha solo la potenzialità di ridurre il consumo delle risorse naturali minerarie (sabbia e ghiaia) e di limitare la quantità di rifiuti inviati alle discariche, ma anche quella di mitigare in modo considerevole gli impatti complessivi sull’ambiente [6].

1.4.3.4 LCA comparativa: scenari alternativi di gestione dei rifiuti C&D su scala