Una strada che costa di più e inquina di più al momento della costruzione può risultare la scelta più conveniente nel lungo periodo. A cambiare il bilancio costi/benefici è la durata: meno rifacimenti, meno cantieri e una superficie che, deteriorandosi più lentamente, limita anche i consumi dei veicoli. È la conclusione di uno studio pubblicato su Communications Earth & Environment, che valuta l’impiego delle scorie siderurgiche nelle pavimentazioni urbane.
Per la siderurgia significa trasformare un residuo industriale in una materia utile alle infrastrutture. Per chi gestisce le strade, però, la questione decisiva è la prestazione. Recuperare uno scarto serve a poco se il materiale non regge il traffico, oppure se i vantaggi ambientali vengono assorbiti da produzione, trasporto e posa. Il nuovo studio dei ricercatori cinesi prova a mettere insieme queste considerazioni e i risultati sono quelli che andiamo a vedere…
Le scorie derivano dai processi di produzione dell’acciaio a partire da minerale di ferro o rottame e contengono biossido di silicio e ossidi metallici. La loro resistenza e la struttura angolare le rendono interessanti per ottenere una pavimentazione robusta. Negli esperimenti dello studio in questione vengono impiegate in una miscela di asfalto epossidico, indicata con l’acronimo SEAM, con un legante modificato per resistere meglio all’usura e alle deformazioni.
Il conto vero comincia dopo la posa
La parte meno intuitiva riguarda il peso dell’utilizzo. Negli scenari di riferimento del modello, gli effetti legati a questa fase rappresentano circa il 95% delle emissioni e il 60% dei costi lungo la vita della strada. Concentrarsi soltanto sull’impatto della costruzione significa quindi guardare una porzione ridotta del problema.
Una pavimentazione deteriorata fa consumare più carburante ai veicoli. Quando arriva il momento di rifarla, si aggiungono lavori, congestione e inquinamento associato ai cantieri. La manutenzione non è soltanto una voce nel bilancio del gestore visto che trasferisce costi anche a chi percorre la strada, attraverso benzina, gasolio e usura dei mezzi.
Ma una miscela con scorie siderurgiche parte comunque in salita. Richiede una spesa iniziale maggiore e, nella costruzione e nei primi anni considerati, presenta più emissioni e più inquinamento da particolato fine rispetto alle soluzioni convenzionali. Quindi, il vantaggio dipende dalla longevità, considerando che quando l’asfalto tradizionale deve essere sostituito, quello più resistente può continuare a svolgere il proprio lavoro, evitando un nuovo ciclo di interventi.
I ricercatori hanno confrontato tre formulazioni, con quote epossidiche del 20%, 35% e 50%. La pavimentazione convenzionale e la miscela al 20% sono state considerate della durata di sei anni; per quella al 35% sono stati stimati 15 anni, per quella al 50% vent’anni.
La formulazione al 35% offre il miglior equilibrio negli scenari analizzati. Aumentare ulteriormente la quota epossidica allunga la vita della pavimentazione, ma oltre quel livello i benefici ambientali aggiuntivi tendono ad appiattirsi, mentre i costi continuano a salire. La ricetta più durevole, insomma, non coincide automaticamente con quella più conveniente.
La scala cinese e i benefici stimati
Il passo successivo è stato applicare il modello alla rete stradale urbana della Cina, ipotizzando la sostituzione del 25%, 50%, 75% o 100% delle pavimentazioni asfaltate esistenti. Nello scenario di sostituzione completa, la riduzione stimata raggiunge circa 1,74 miliardi di tonnellate di anidride carbonica equivalente e 1,23 miliardi di chilogrammi di particolato fine PM2.5, nell’arco del periodo di valutazione.
Va considerato che si tratta di valori di sistema, non di benefici già osservati. La loro portata deriva dall’estensione della rete considerata e dall’accumulo degli effetti nel tempo: meno degrado, meno interventi e minori penalizzazioni nei consumi dei veicoli. Il materiale conta, ma conta altrettanto quante strade lo impiegano e per quanto tempo.
Un altro aspetto rilevante è quello sanitario. Il particolato PM2.5 è associato a mortalità per malattie cardiovascolari e renali, demenza, ipertensione, tumore polmonare e altre patologie. Nei diversi scenari di sostituzione, i ricercatori stimano tra 31.802 e 128.980 decessi prematuri evitabili grazie alla sola riduzione dell’esposizione a questo inquinante. Anche in questo caso, si parla di stime a livello di sistema, non previsioni epidemiologiche precise.
Sul piano economico, lo studio indica risparmi compresi tra 3.480 e 15.010 miliardi di yuan cinesi (519,14–2.240 miliardi di dollari). La convenienza emerge dunque dal bilancio complessivo nel tempo, non dal prezzo della pavimentazione al momento della posa.
Dall’acciaieria al cantiere
La disponibilità delle scorie non segue necessariamente la geografia della domanda stradale. In Cina la produzione è distribuita in modo disomogeneo, perciò il modello considera anche il trasporto tra province. La logistica aggiunge emissioni, ma negli scenari studiati non annulla la riduzione netta di anidride carbonica equivalente e particolato PM2.5.
Resta aperta la questione della capacità industriale. Infatti, lo studio non verifica se le infrastrutture produttive attuali possano fornire e distribuire subito i volumi necessari a una sostituzione su scala nazionale.
Inoltre, esiste un altro problema dato dal fatto che la nuova pavimentazione richiede sette giorni di maturazione prima della piena apertura al traffico. La promessa di meno interventi futuri comporta quindi una difficoltà immediata, da valutare strada per strada.
Secondo i ricercatori, l’approccio potrebbe essere trasferibile ad altre economie in rapida urbanizzazione dotate di un’importante siderurgia, tra cui l’India e diversi paesi del Sud-est asiatico e dell’Africa. La combinazione di abbondanti scorie, domanda di trasporto crescente e vincoli ambientali rende queste aree candidate interessanti. La trasferibilità di questa soluzione, tuttavia, resta una prospettiva da verificare nei rispettivi sistemi produttivi e infrastrutturali.
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