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Una svolta epocale per l'edilizia sostenibile arriva dal Worcester Polytechnic Institute (WPI) nel Massachusetts, dove un team di ricercatori ha sviluppato un materiale da costruzione rivoluzionario, definito 'Enzymatic Structural Material (ESM)' o, più semplicemente, 'calcestruzzo verde'. La particolarità di questo materiale risiede nella sua capacità di essere 'carbonio-negativo', ovvero di assorbire più anidride carbonica di quanta ne venga emessa durante il processo di produzione. Questo risultato straordinario è ottenuto grazie all'impiego di un processo biotecnologico che utilizza un enzima come catalizzatore per innescare reazioni chimiche che inglobano la CO₂ atmosferica.
Il 'calcestruzzo verde' cresce letteralmente nutrendosi di anidride carbonica, proprio come un organismo vivente, e si solidifica in sole 24 ore. Questa rapidità di indurimento rappresenta un vantaggio significativo rispetto al calcestruzzo tradizionale, il cui processo di maturazione può richiedere settimane.
La ricerca nasce dalla consapevolezza dell'enorme impatto ambientale dell'industria del cemento, responsabile di circa l'8% delle emissioni globali di CO₂ prodotte dalle attività umane. Un dato allarmante, considerando la crescente domanda di nuove abitazioni a livello globale. I tentativi di sostituire il calcestruzzo tradizionale con alternative ecologiche, come materiali a base di ceneri, idrogel o funghi, si sono finora rivelati infruttuosi a causa di problemi di durabilità, resistenza o costi eccessivi. L'innovazione del WPI offre una soluzione concreta e promettente per ridurre drasticamente l'impronta di carbonio del settore edile.
Il processo di produzione dell'ESM si basa sull'utilizzo dell'enzima anidrasi carbonica, che accelera la conversione della CO₂ disciolta in acqua in carbonato di calcio solido. Questo composto lega le particelle di sabbia, un componente essenziale del materiale, creando una struttura solida e resistente. L'intero processo avviene a temperatura e pressione ambiente, senza la necessità di cottura ad alta temperatura o lunghi periodi di indurimento. A differenza del calcestruzzo tradizionale, che rilascia circa 330 kg di CO₂ per metro cubo prodotto, il nuovo materiale assorbe 6,1 kg di anidride carbonica per lo stesso volume.
L'ESM vanta una resistenza alla compressione di 25-30 MPa, sufficiente per la realizzazione di strutture portanti. È inoltre resistente all'acqua, facilmente riparabile e completamente riciclabile. La sua rapida solidificazione, che consente di creare pannelli, blocchi o elementi per tetti in poche ore, riduce drasticamente i costi energetici e la manodopera necessari per la costruzione. Questo rappresenta un vantaggio significativo rispetto al calcestruzzo tradizionale, il cui indurimento può richiedere fino a un mese in condizioni climatiche favorevoli.
I risultati della ricerca, pubblicati il 5 dicembre 2025 sulla rivista Matter, evidenziano come anche una parziale sostituzione del calcestruzzo tradizionale con l'ESM possa contribuire a ridurre significativamente l'impronta di carbonio dell'industria edile. Il materiale è considerato una base promettente per la costruzione di alloggi ecologici a basso costo, strutture rapidamente assemblabili e interventi di ricostruzione post-disastro. L'ESM ha il potenziale per avvicinare il settore edile agli obiettivi di neutralità carbonica e di economia circolare. Tuttavia, i ricercatori raccomandano di non affrettare l'introduzione del nuovo materiale, sottolineando la necessità di test approfonditi in diverse condizioni climatiche e ambientali prima di una sua applicazione su larga scala.
L'innovazione del WPI rappresenta un passo avanti fondamentale verso un futuro più sostenibile per l'edilizia, offrendo una soluzione concreta per ridurre l'impatto ambientale del settore e promuovere la costruzione di edifici più ecologici e resilienti.
