Cemento superfreddo: creato in Cina un nuovo materiale che riflette il 96% della luce solare e riduce la CO₂ fino a 2867 kg/ton.
Credit: Science Advances (2025). DOI 10.1126 sciadv.adv2820
Un nuovo tipo di cemento superfreddo è stato sviluppato da un team guidato dalla Southeast University in Cina. La nuova miscela, progettata con un approccio “bottom-up”, riflette fino al 96,2% della radiazione solare ed emette il 96% della propria energia termica sotto forma di infrarossi.
In test reali condotti su una copertura alla Purdue University, le superfici hanno registrato temperature di 5,4 °C inferiori rispetto all’aria circostante. Sono inoltre in grado di eliminare il surriscaldamento tipico dei materiali da costruzione convenzionali.
Lo studio nasce per rispondere ad una sfida cruciale: ridurre il peso energetico del condizionamento. Gli edifici sono, infatti, responsabili del 40% dei consumi globali e del 36% delle emissioni di CO₂.
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La chimica dietro il raffreddamento passivo
Il segreto risiede nella formazione spontanea di cristalli riflettenti di ettringite, che si autoassemblano su microsuperfici progettate ad hoc. Questi cristalli agiscono come microspecchi, mentre pori e cavità gerarchici diffondono la luce solare e favoriscono l’emissione termica.
Grazie a questa architettura nano-fotonica, il cemento non assorbe energia solare ma si comporta come un radiatore naturale, trasformando pareti e tetti in sistemi di raffrescamento passivo. Il processo di fabbricazione non richiede additivi esterni e utilizza strategie scalabili compatibili con la produzione industriale.
Resistenza e durabilità comprovate
Il cemento superfreddo è stato sottoposto a rigorosi test meccanici e ambientali. Ha superato i 100 MPa di resistenza a compressione, con prestazioni superiori rispetto ai materiali tradizionali.
La struttura concava in superficie protegge i cristalli interni dall’abrasione. Prove di immersione in soluzioni corrosive, cicli di gelo-disgelo e radiazioni UV hanno dimostrato una stabilità ottica e strutturale di lunga durata. Può aderire a diversi substrati, dai metalli alle ceramiche, e grazie al rapido tempo di presa si presta sia a rivestimenti sia a componenti strutturali. Sono state realizzate anche varianti colorate che, pur mantenendo una riflettanza elevata, consentono un’integrazione estetica negli edifici.
Cemento superfreddo per la riduzione della CO₂
Oltre al risparmio energetico in fase d’uso, il materiale presenta vantaggi ambientali già in produzione.
La cottura dei clinker avviene a temperature inferiori di circa 200 °C rispetto al cemento Portland, con un taglio del 25% delle emissioni legate alla fabbricazione.
L’analisi del ciclo di vita, condotta con modelli di machine learning, mostra che su un arco di 70 anni è possibile ottenere un bilancio netto negativo: fino a 2867 kg di CO₂ evitati per tonnellata di materiale. Un risultato che, applicato su scala globale, potrebbe incidere in maniera significativa sul percorso verso la neutralità climatica.
Dalle città al futuro dell’edilizia
L’applicazione del cemento superfreddo su larga scala potrebbe ridurre fino al 60% i consumi di energia per il raffrescamento degli edifici, con benefici diretti anche sulla qualità dell’aria urbana. Già in fase di pre-commercializzazione, la tecnologia è compatibile con le catene produttive esistenti e può essere utilizzata sia in pannelli prefabbricati sia come rivestimento di edifici esistenti.
Le prospettive includono l’integrazione con sistemi fotovoltaici, creando soluzioni ibride in grado di coniugare raffrescamento passivo e generazione di energia solare. Un passo decisivo per trasformare uno dei materiali più impattanti al mondo in un alleato della decarbonizzazione.
