Low-carbon cement nel 2026: calcinazione con cattura della CO₂ e leganti alternativi

Il cemento resta uno dei materiali da costruzione più difficili da decarbonizzare, non perché l’industria “non se ne occupi”, ma perché una parte rilevante delle emissioni è incorporata nella chimica della produzione del clinker. Nel 2026, la strada pratica verso un cemento a minore intensità di carbonio non è più una sola tecnologia: è un insieme di interventi che riducono il fattore clinker, tagliano le emissioni dei combustibili e—dove scala e geologia lo consentono—catturano la CO₂ di processo a livello del forno. Questo articolo spiega cosa significa davvero “calcinazione con cattura della CO₂” in un impianto operativo e dove si collocano i leganti alternativi come l’LC3 e nuove chimiche del cemento quando servono resistenza, durabilità e disponibilità di fornitura prevedibili.

Perché è difficile decarbonizzare il cemento: il problema del clinker

La maggior parte della CO₂ del cemento deriva dalla calcinazione—il riscaldamento del calcare (CaCO₃) che libera CO₂ e diventa calce (CaO), la quale poi reagisce con silice e allumina per formare i minerali del clinker. Questa CO₂ di processo è diversa dalla CO₂ dei combustibili: anche se un forno funzionasse con elettricità a basse emissioni o biomassa, il rilascio chimico avverrebbe comunque, a meno di cambiare la miscela di materie prime o catturare il gas.

In più, il clinker richiede temperature molto elevate (tipicamente circa 1.450°C nella zona di cottura), quindi efficienza termica, sostituzione dei combustibili e recupero di calore sono importanti, ma da soli non permettono tagli profondi. Gli impianti possono ridurre l’intensità emissiva abbassando il rapporto clinker/cemento (usando materiali cementizi supplementari), però disponibilità e norme spesso limitano quanto si possa spingere questa leva in mercati reali.

Nel 2026, le misure “di base” nei piani di breve termine sono abbastanza chiare: ridurre il contenuto di clinker, migliorare l’efficienza energetica, usare combustibili a minori emissioni dove possibile e considerare la cattura della CO₂ come la leva principale per eliminare le emissioni di processo residue. Per questo, molte roadmap serie combinano leganti a basso clinker con CCUS, invece di puntare tutto su un’unica soluzione.

Calcinazione con cattura della CO₂: cosa cambia nella linea forno

La cattura della CO₂ in un cementificio di solito mira ai flussi di gas più concentrati attorno a torre di pre-riscaldo/precalcinatore e forno, dove i livelli di CO₂ sono più alti rispetto a molti altri settori industriali. Le tecnologie di cattura possono essere post-combustione (amine o altri solventi), oxyfuel (combustione in ossigeno per ottenere fumi ricchi di CO₂) o approcci più specialistici come il calcium looping. Ogni opzione modifica integrazione termica, fabbisogno elettrico e routine di manutenzione—quindi “aggiungere la cattura” non è mai un retrofit banale.

La sfida ingegneristica non riguarda solo l’unità di cattura, ma tutto ciò che la circonda: condizionamento dei fumi, gestione delle polveri, gestione del solvente (per le amine), produzione di vapore e compressione/liquefazione prima del trasporto e dello stoccaggio. La cattura modifica anche il modo in cui gli operatori pensano alla stabilità del forno, perché piccoli cambiamenti di ossigeno, portate di gas e umidità possono influire sulla qualità del clinker e sull’efficienza dei combustibili. In altre parole, è un progetto di controllo di processo tanto quanto un progetto di riduzione delle emissioni.

Un utile “reality check” è che la CCS nel cemento è passata dalle sperimentazioni a impianti operativi. Il progetto Brevik CCS di Heidelberg Materials in Norvegia è stato presentato come il primo impianto CCS su scala industriale nel settore del cemento, progettato per catturare circa 400.000 tonnellate di CO₂ all’anno e supportare la produzione di un cemento con cattura del carbonio (evoZero). Questo tipo di riferimento è importante perché fissa aspettative realistiche: la cattura si può fare, ma servono accesso allo stoccaggio, contratti di lungo periodo e una filiera completa dalla cattura alla sequestrazione.

Leganti a basso clinker che possono scalare: LC3 (calcare + argilla calcinata)

Se serve un legante che riduca le emissioni senza dipendere da una rete di trasporto e stoccaggio della CO₂, nel 2026 il candidato più solido “per scalabilità” è il cemento LC3 (limestone calcined clay cement). L’LC3 è un sistema ternario in cui una parte del clinker viene sostituita da argilla calcinata e calcare, con una chimica pensata affinché l’allumina dell’argilla e il carbonato del calcare lavorino insieme durante l’idratazione.

Il vantaggio pratico è la disponibilità: argille idonee e calcare esistono in molte aree, incluse regioni senza flussi affidabili di loppa d’altoforno o ceneri volanti. L’LC3 può ridurre la CO₂ in modo significativo abbassando il contenuto di clinker, mantenendo prestazioni in gamme familiari ai produttori di calcestruzzo—purché l’argilla sia selezionata e calcinata correttamente. Nella letteratura tecnica e nelle comunicazioni dei progetti, l’LC3 è spesso descritto come capace di tagli rilevanti rispetto al cemento Portland ordinario, senza richiedere una ricostruzione totale dell’impianto.

L’adozione non è più limitata ai test di laboratorio. Un esempio pubblico del 2025 è l’impiego di LC3 in un grande progetto infrastrutturale (Noida International Airport, India), un contesto che obbliga specifiche, QA/QC e logistica di fornitura a dimostrare affidabilità sotto pressione. Questo conta perché un cemento a basse emissioni “vale” davvero solo quando può essere colato, maturato, testato e certificato su larga scala.

Specifiche pratiche e controllo qualità per l’LC3

Le prestazioni dell’LC3 sono molto sensibili alla reattività dell’argilla e al controllo della calcinazione. In termini semplici: “argilla” non è un materiale unico. Le argille caolinitiche tendono a produrre metacaolino reattivo quando calcinato, mentre altre argille possono richiedere finestre di processo più strette o offrire reattività inferiore. Per questo i produttori monitorano non solo la chimica (XRF), ma anche mineralogia e allumina reattiva, perché questi parametri prevedono sviluppo di resistenza e lavorabilità meglio delle sole percentuali di ossidi totali.

La calcinazione è un passaggio controllabile a temperatura più bassa rispetto alla cottura del clinker, e apre opzioni interessanti per elettrificazione e fonti di calore alternative. Tuttavia richiede comunque tempo di permanenza stabile, uniformità di temperatura e gestione delle polveri per evitare sotto- o sovracottura dell’argilla (entrambi riducono la reattività). Dal punto di vista di un produttore di calcestruzzo, la coerenza è il fattore chiave: LC3 stabile significa domanda d’acqua prevedibile, compatibilità con additivi e resistenza alle prime età, riducendo la tentazione di “correggere” variabilità aggiungendo più cemento.

Conta anche la strategia di specifica. Alcune norme prescrittive limitano la sostituzione del clinker anche quando le prestazioni sono adeguate, quindi molte giurisdizioni stanno passando—lentamente—ad approcci prestazionali che guardano a durabilità e resistenza, più che a liste rigide di ingredienti. Per i team di progetto questo si traduce in una checklist pratica: verificare l’accettazione del tipo di cemento, richiedere evidenze (indici di durabilità, permeabilità/RCPT o equivalenti, resistenza ai solfati dove serve) e allineare maturazione e mix design al profilo di sviluppo di resistenza del cemento, invece di assumere che si comporti identicamente a un CEM I/OPC.

Leganti alternativi oltre il clinker Portland: dove hanno senso nel 2026

Oltre all’LC3, nel 2026 sono rilevanti diverse famiglie di leganti alternativi, ma non sono intercambiabili. I cementi sulfoalluminati di calcio (CSA) possono offrire resistenze rapide e temperature di forno inferiori rispetto al clinker Portland, con potenziale riduzione di CO₂, soprattutto se la miscela di materie prime è ottimizzata. Sono studiati anche sistemi ricchi in belite (inclusi belite-ye’elimite-ferrite, BYF) perché possono ridurre il fabbisogno di calcare e le temperature di processo mantenendo uno sviluppo di resistenza pratico con formulazioni adeguate.

I leganti alcalino-attivati (spesso chiamati “geopolimeri” in alcuni contesti) possono ridurre molto la domanda di clinker usando precursori alluminosilicatici come loppa, argille calcinate o altri minerali industriali. I vincoli reali non sono solo tecnici, ma anche logistici: disponibilità dei precursori, gestione degli attivatori, qualità di fornitura costante e codici locali che potrebbero non riconoscere questi leganti come “cemento” per uso strutturale. Dove si inseriscono—prefabbricati, calcestruzzi speciali o progetti con forte controllo del committente—possono essere un’opzione concreta, non una curiosità di nicchia.

C’è poi una classe più “silenziosa” di soluzioni che riduce le emissioni a livello di calcestruzzo, a prescindere dalla chimica del legante: ottimizzazione del mix design, migliore impaccamento degli aggregati e approcci legati alla carbonatazione (ad esempio la cura con CO₂ per alcuni prodotti). Queste misure non sostituiscono la necessità di cemento a basse emissioni, ma cambiano il perimetro del sistema: se un progetto raggiunge resistenza e durabilità con meno legante per metro cubo, la CO₂ incorporata scende anche senza un cemento radicalmente diverso.

Come scegliere il legante a basse emissioni più adatto a un progetto

Si parte dai requisiti funzionali, non dall’etichetta sul sacco. Per il calcestruzzo strutturale questo significa in genere resistenza caratteristica alle età richieste, classe di esposizione per la durabilità, lavorabilità e compatibilità con armature e additivi. Se il progetto è in ambiente con solfati, gelo-disgelo o esposizione marina, la scelta del legante va validata con prove e dati, non con supposizioni—soprattutto quando la chimica del cemento differisce dai sistemi Portland standard.

In secondo luogo, le emissioni incorporate vanno trattate come parametro misurabile. Nel 2026 le EPD (Environmental Product Declarations) sono ampiamente utilizzate in molti mercati e permettono confronti coerenti entro confini di sistema dichiarati. La mossa pratica è specificare un valore massimo di global warming potential per tonnellata di cemento (o per metro cubo di calcestruzzo) mantenendo al tempo stesso requisiti di prestazione. Così la filiera compete su dati verificati, non su claim, e gli acquisti evitano prodotti “verdi” che non portano reali riduzioni.

Infine, si gestisce il rischio con un’adozione graduale. Per molti team la strada più sicura è incrementale: usare LC3 o cementi a basso clinker su elementi meno esposti, verificare la variabilità produttiva, poi estendere ai getti strutturali una volta costruita una storia di prove. Per i cementi basati su cattura della CO₂, le domande chiave cambiano: continuità operativa della cattura, tracciabilità della CO₂ stoccata e chiarezza contrattuale su come si documenta il “catturato”. Una strategia di leganti a basse emissioni funziona quando è sostenuta da dati, QA/QC ripetibile e un mix design che rispetta la chimica invece di contrastarla.