Efficienza nell`uso delle risorse – riduzione dell`emissione di CO2

Efficienza nell'uso delle risorse –
riduzione dell’emissione di CO2
pagina 1/4
Attestato della riduzione delle emissioni di CO 2 conseguente all’utilizzo della
tecnologia Cobiax con riferimento all’esempio del progetto “Zollverein School of
Management and Design” (scuola tecnico-commerciale dell’associazione
doganale) ad Essen in Germania
Traduzione dal testo originale in lingua tedesca non controllata dal
Fraunhofer Institut Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO)
(Istituto Fraunhofer per l’economia del lavoro e l’organizzazione)
Con il presente attestato viene valutato e quantificato in maniera approssimativa il potenziale della tecnologia
Cobiax per la riduzione delle emissioni di CO2 nella produzione di piastre in cemento. Quale esempio applicativo è
stato scelto il progetto “Zollverein School of Management and Design” ad Essen.
Considerazioni introduttive
Una piastra Cobiax viene realizzata posando corpi vuoti in plastica contenuti in apposite gabbie di armatura tra
l’armatura inferiore e superiore della piastra. I corpi vuoti si trovano dunque tra la zona in trazione e la zona in
compressione ed occupano lo spazio del cemento laddove esso svolge un’azione scarsa. In questa maniera la
tecnologia Cobiax comporta, a parità di spessore dei solai e della loro capacità portante, un risparmio di
materiale sotto forma di calcestruzzo ed acciaio da armatura.
Segue un confronto dei bilanci di CO2 di una piastra massiccia convenzionale e di una piastra Cobiax.
Bilancio di CO2 per una piastra massiccia convenzionale
La produzione di una piastra in cemento armato comporta emissioni di CO2 legate alle risorse ed all’energia
necessaria nella produzione dei materiali edilizi. Nella produzione del calcestruzzo l’apporto maggiore di emissioni
di CO2 è dovuto all’enorme fabbisogno energetico (di tipo termico ed elettrico) ed all’emissione di CO2 legata alla
produzione della risorsa cemento durante la fase di decarbonatazione del calcare. Come valore di riferimento
viene considerata un’emissione media di CO2 pari a 0,70 kg per kg di cemento [1]. Durante la produzione del
calcestruzzo si ha inoltre un’emissione di 0,63 kg di CO2 per m³ di calcestruzzo [2]. Per la produzione dell’acciaio
di armatura si ipotizza un’emissione di 1,73 kg di CO2 per kg di acciaio [3]. Il contenuto di acciaio della piastra è
pari a 72,5 kg per m3.
massa
[kg / m³ piastra]
300
2.200
emissione di CO2
[kg / kg emittente]
[kg / m³ piastra]
0,70
210,00
0,0003
0,63
cemento
calcestruzzo
(escluso il cemento)
acciaio d’armatura
145
1,73
Tabella 1: emissioni di CO2 per la produzione di una piastra massiccia convenzionale per m³
250,85
Nel caso del progetto “Zollverein School of Management and Design” la produzione di una piastra massiccia
convenzionale comporterebbe dunque, considerando uno spessore della piastra di 0,50 m e l’utilizzo di cemento
normale (densità = 2.500 kg / m³), un’emissione di CO2 all’incirca pari a 461,48 kg di CO2 per m³ di piastra.
Efficienza nell'uso delle risorse –
riduzione dell’emissione di CO2
pagina 2/4
Bilancio di CO2 per una piastra Cobiax
Il volume totale di tutte le piastre del progetto Zollverein risulta pari a 1.600 m³ (con una superficie delle piastre
di 3.200 m² ed uno spessore delle piastre pari a 0,50 m). Complessivamente vengono posti in opera 19.530
corpi vuoti Cobiax con un volume rispettivo pari a 0,0244 m³. Ne risulta un risparmio totale in volume di
calcestruzzo pari a 477 m³, corrispondente all’incirca ad un 30 % del volume totale di calcestruzzo delle piastre.
Inoltre la posa in opera dei corpi vuoti nella piastra Cobiax comporta, in base ad un confronto nel calcolo statico,
un risparmio del 17% di acciaio d’armatura staticamente necessario. La gabbie Cobiax per l’alloggiamento dei
corpi vuoti Cobiax non vengono considerate nel calcolo statico citato, ma vengono considerate nel bilancio di CO 2
riportato nella tabella sottostante.
Il fabbisogno di energia per la produzione di un corpo vuoto Cobiax in polietilene riciclato (peso proprio: 0,81 kg)
è pari a 0,04 kWh per pezzo. Considerando un’emissione di 0,70 kg CO2 per kWh ne consegue un’emissione di
0,34 kg CO2 per m³ di piastra [3].
massa
[kg / m³ piastra]
210
1.540
emissione di CO2
[kg / kg emittente]
[kg / m³ piastra]
0,70
147,00
0,0003
0,44
cemento
calcestruzzo
(escluso il cemento)
acciaio d’armatura
120
HDPE riciclato
10
(corpi vuoti Cobiax)
gabbie Cobiax
8
Tabella 2: emissioni di CO2 per la produzione di una piastra Cobiax per
1,73
0,03
207,60
0,34
1,73
m³
13,84
Risulta dunque un’emissione di CO2 di ca. 369,22 kg e quindi consegue un risparmio di 92,26 kg di CO2 per m³
nel confronto diretto con la piastra massiccia.
Limiti del sistema
L’approccio utilizzato in questi bilanci di CO2 considera esclusivamente i processi produttivi trascurando i seguenti
apporti:

trasporto del materiale per la realizzazione delle piastre al di fuori degli stabilimenti produttivi; quindi
trasporto al cantiere
risparmio:
ca. 1.200 t di calcestruzzo
ca. 40 t di acciaio di armatura
apporti supplementari:
ca. 16 t di corpi vuoti Cobiax
ca. 12,8 t di gabbia d’armatura Cobiax

snellimento della struttura portante di ca. 10 per cento (secondo studio statico comparativo) conseguente
al minore peso proprio delle piastre Cobiax
Efficienza nell'uso delle risorse –
riduzione dell’emissione di CO2
pagina 3/4
Conclusioni
Nella realizzazione del progetto “Zollverein School of Management and Design” l’utilizzo della tecnologia Cobiax
la posa in opera delle piastre ha comportato una riduzione complessiva dell’emissione di CO2 pari a ca. 148 t.
Tale risparmio corrisponde ad una riduzione delle emissioni di CO2 pari al 20% rispetto al caso delle piastre
massicce convenzionali.
Nelle proprie attività di marketing Cobiax considera, diversamente da quanto calcolato nel presente attestato,
esclusivamente il risparmio di cemento. Il risparmio di emissioni di CO2 calcolato con tale approccio, alquanto a
favore di sicurezza, risulta pari a 101 t.
Efficienza nell'uso delle risorse –
riduzione dell’emissione di CO2
pagina 4/4
Riferimenti bibliografici
[1]
VEREIN DEUTSCHER ZEMENTWERKE E. V.: Verminderung der CO 2 -Emissionen, Beitrag der
Deutschen Zementindustrie, Monitoring Bericht 2000-2003, Düsseldorf 2005
[ASSOCIAZIONE GERMANICA DEI CEMENTIFICI: riduzione delle emissioni di CO2, contributo dell’industria
germanica del cemento, relazione di monitoraggio 2000-2003, Düsseldorf 2005]
[2]
HOLCIM (SCHWEIZ) AG: 2000-2005: Energieverbrauch /Emissionen der Kies- und Betonwerke,
Zürich 2006
[HOLCIM (SVIZZERA) spa: 2000-2005: consumo d’energia/emissioni degli impianti per la lavorazione
della ghiaia e dei cementifici, Zurigo 2006]
[3]
UMWELTBUNDESAMT, DEUTSCHE EMISSIONSHANDELSSTELLE (DEHSt): Emissionsfaktoren und
Kohlenstoffgehalte, Berlin 2004
[MINISTERO DELL’AMBIENTE GERMANICO, UFFICIO EMISSIONI (DEHSt): Fattori di emissione e
contenuti in carbonio, Berlino 2004]
Autori:
Dr. Wilhelm Bauer e Daniel Krause
Fraunhofer-Institut fúr Arbeitswitrschaft und OrganisatIon IAO
Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart
maggio 2007