Le strade sono una di quelle cose che si fanno notare solo quando fanno schifo. Non capita quasi mai che qualcuno, fermandosi a un semaforo, si metta a pensare all’asfalto sotto le ruote, alla sua composizione, la storia, chi l’ha studiato e perché.
Peccato, perché proprio in quella miscela nera e anonima che è data per scontata almeno quanto l’aria, potrebbe nascondersi una delle innovazioni più pratiche e sottovalutate degli ultimi anni.
Viene dal Brasile, profuma vagamente di melassa, e ha tutto il potenziale per cambiare il modo in cui costruiamo le infrastrutture stradali nel mondo.
La ricerca è stata pubblicata su “Scientific Reports” da un gruppo di ingegneri dell’Università Statale di Maringá, nello stato del Paraná, e sta circolando con una certa insistenza sui feed scientifici e non di mezzo mondo meritandosi, per una volta, tutta l’attenzione possibile.
In sintesi, i ricercatori hanno scoperto che la cenere prodotta bruciando la bagassa di canna da zucchero, il residuo fibroso che rimane dopo l’estrazione del succo, materiale che fino a ieri finiva in discarica o veniva sparso sui campi con risultati agronomici discutibili, può sostituire parzialmente i filler minerali nell’asfalto tradizionale.
Il risultato è una miscela che non è soltanto equivalente all’originale, ma decisamente superiore: più resistente, elastica, duratura e vivaddio, perfino più economica.
Cos’è la bagassa
Vale la pena fare un passo indietro per chi non frequenta abitualmente gli zuccherifici. Malgrado il nome da liquore tipico (tralasciando quello dialettale che indica ben altro), la bagassa è il residuo solido che rimane dopo l’estrazione del succo dalla canna da zucchero.
Una massa fibrosa e relativamente asciutta che le industrie saccarifere producono in quantità enormi.
Il destino più comune è la combustione: bruciata nelle caldaie degli stessi zuccherifici genera energia termica che rende molti impianti praticamente autosufficienti dal punto di vista energetico.
Un ciclo virtuoso, almeno fino a quel punto. Il problema arriva dopo, perché dalla combustione della bagassa si produce una cenere molto fine, ricca di silice e di metalli pesanti di cui non si sapeva bene cosa farne.
Prima hanno provato a spargerla sui campi, ma i benefici si sono rivelati modesti, poi ad accumularla nelle discariche, ma è una soluzione pigra e costosa.
Così, i ricercatori di Maringá hanno guardato quei cumuli di cenere e hanno pensato a qualcosa di diverso.
I numeri, prima di tutto
Con il bitume studiato dagli ingegneri brasiliani la stabilità Marshall, la misura tecnica della resistenza di un manto stradale, aumenta del 40% rispetto all’asfalto convenzionale.
La resistenza alla trazione indiretta cresce del 22% e il coefficiente di elasticità del 18%. Ma il dato più spettacolare riguarda la resistenza al passaggio dei veicoli pesanti: +73%.
Tradotto in termini pratici, significa che una strada costruita con questa miscela sopporta i camion con una pazienza significativamente maggiore, accumulando il 28% in meno di deformazioni permanenti dopo il passaggio di 10.000 veicoli medi, e l’11% in meno dopo 20.000 secondo il test della ruota di Hamburg, uno dei metodi più severi per valutare la durabilità di un manto stradale.
Meno deformazione significa meno buche, avvallamenti, cantieri ed emissioni legate a produzione e trasporto dei materiali di rifacimento, meno disagi alla circolazione e meno automobilisti che imparano nuove parolacce se ci cascano dentro.
Lo studio ha analizzato anche la versione più avanzata della miscela, la cosiddetta pavimentazione “semiflessibile”, in cui la cenere di bagassa viene integrata non solo nell’asfalto ma anche nella malta cementizia che lo accompagna.
E in questa configurazione i risultati sono ancora più marcati: stabilità Marshall superiore di quasi il 90% rispetto all’asfalto miscelato a caldo tradizionale, modulo di resilienza maggiore di 5.000 MPa, profondità di solco inferiore del 70%.
Dal laboratorio all’autostrada
L’esperimento non si è fermato ai laboratori. Un tratto della statale BR-158, tra Campo Mourão e Maringá, è diventato il banco di prova reale: camion e automobili transitano quotidianamente, inconsapevoli di guidare su qualcosa di insolito.
I risultati sul campo hanno confermato quelli di laboratorio, il che nella ricerca applicata non è affatto scontato, e vale doppio quando si tratta di materiali destinati a reggere decenni di traffico pesante.
Ma c’è di più, perché la miscela è stata prodotta con le attrezzature già disponibili negli impianti di produzione dell’asfalto, senza richiedere investimenti in macchinari nuovi.
Un dettaglio che può diventare uno degli argomenti più convincenti a favore di una diffusione rapida: non si chiede all’industria di reinventarsi, ma solo di cambiare uno degli ingredienti.
Il problema che si risolve da solo
La bellezza strutturale di questa soluzione sta nella sua doppia utilità. Il Brasile è il maggiore produttore mondiale di canna da zucchero: nella stagione 2022-2023 ne sono state lavorate oltre 548 milioni di tonnellate, generandone circa 3 di cenere di bagassa.
Incorporare questo materiale nell’asfalto significa risolvere simultaneamente due problemi che fino a ieri vivevano in compartimenti stagni: lo smaltimento di uno scarto industriale abbondante e a costo quasi zero, e il miglioramento di infrastrutture stradali che in un paese dove soia, mais e zucchero percorrono centinaia di km su gomma, rappresentano un nodo strategico dell’intera economia nazionale.
Le strade del Mato Grosso e del Paraná sopportano carichi estenuanti e si deteriorano con una rapidità che costringe a cicli di manutenzione continui e costosi.
Un asfalto più resistente in quelle regioni non è solo un problema ambientale, una questione logistica ed economica di primo piano.
L’asfalto convenzionale richiede filler minerali estratti dalle cave, frantumati e trasportati, mentre la cenere di bagassa è già lì, fine, ricca di silice e perfino disponibile in prossimità degli impianti di lavorazione.
Usarla costa meno e produce un risultato migliore: non capita spesso che la soluzione ecologica sia anche quella economicamente più conveniente.
L’uomo dietro la cenere
La ricerca porta la firma di Vinícius Milhan Hipólito, ingegnere civile che al dottorato all’UEM affianca un ruolo dirigenziale in “Conasa Infraestrutura”, società che gestisce oltre 1.500 km di autostrade brasiliane.
Una rara combinazione di teoria e pratica che spiega sia la solidità dello studio e la velocità con cui l’idea è passata dal laboratorio al cantiere.
Hipólito non stava cercando una pubblicazione accademica da aggiungere al curriculum, ma la soluzione a un problema che conosceva bene, chilometro per chilometro.
Non solo Brasile
Il progetto calza come un guanto ad una tendenza più ampia che attraversa continenti e settori. In Europa la ricerca si concentra sul bio-asfalto, o bitume biogenico, ottenuto da scarti della lavorazione agricola come la lignina e i residui della barbabietola da zucchero.
In India e Thailandia, altri grandi produttori di canna, sono in corso studi paralleli sull’integrazione di fibre e ceneri di bagassa nelle miscele bituminose.
Dalle lolle di riso alle fibre di cocco, la ricerca internazionale sui materiali stradali alternativi sta producendo una letteratura scientifica sempre più consistente, accomunata da un principio: i rifiuti di un processo produttivo sono la materia prima potenziale di un altro.
Quello che distingue l’iniziativa brasiliana è l’aver compiuto il passo più difficile, il passaggio dal laboratorio alla strada reale, con traffico e condizioni climatiche reali.
E se è vero che un tratto pilota non è una rete autostradale, è altrettanto vero che il concetto ha dimostrato di reggere anche fuori dai laboratori.
Cosa manca
Il salto da un singolo progetto pilota a un’intera rete stradale richiede tempo, coordinamento e fiducia: occorre costruire catene di approvvigionamento affidabili tra zuccherifici e impianti di produzione dell’asfalto, servono standard tecnici condivisi che permettano agli ingegneri di tutto il paese, e potenzialmente del mondo, di sapere esattamente come e quanto usare il materiale.
Ma è necessario, più che altro, che le autorità stradali si convincano che non si tratta di un caso isolato e fortunato, ma di una soluzione replicabile su scala industriale.
Nessuno sta dicendo che dopodomani tutte le strade del mondo profumeranno vagamente di melassa.
Ma i dati pubblicati sono solidi, la validazione in condizioni reali è avvenuta, il meccanismo economico e ambientale è robusto, e chi ha costruito questa ricerca conosce le autostrade abbastanza da sapere cosa funziona e cosa no. Basterà?
