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L’importanza del riciclo della carta: Un passo verso la sostenibilità

by Giovanni Volpein Classi Prime, La carta, Materiale didattico

In un’era dove la sostenibilità ambientale è più che mai al centro dell’attenzione, il riciclo della carta rappresenta un tassello fondamentale per la conservazione delle risorse naturali e la riduzione dell’inquinamento. Questo processo non solo contribuisce alla salvaguardia delle foreste, ma gioca anche un ruolo cruciale nella diminuzione dell’impatto ambientale associato alla produzione di carta nuova.

Come avviene il riciclo della carta

Il processo di riciclo della carta inizia con la raccolta di materiale usato, che viene poi trasportato a un impianto di riciclo. Qui, la carta viene separata in base al tipo e alla qualità, per poi essere lavata e privata di inchiostri, adesivi e qualsiasi altro residuo. Successivamente, viene frantumata e mescolata con acqua per creare una pasta. Questa pasta può essere poi depurata ulteriormente e, se necessario, sbiancata, prima di essere trasformata in nuova carta o cartone.

Il riciclo della carta non solo riduce la necessità di utilizzare risorse vergini, ma impiega anche meno energia e acqua rispetto alla produzione di carta nuova. Inoltre, minimizza la quantità di rifiuti che finisce in discarica, contribuendo significativamente alla riduzione delle emissioni di gas serra.

L’Utilizzo di carta riciclata in Italia e nel Mondo

In Italia, l’industria della carta riciclata è in continua espansione. Secondo i dati forniti da Comieco, il Consorzio Nazionale per la Raccolta, il Riciclo e il Recupero degli Imballaggi a Base Cellulosica, il tasso di raccolta e riciclo della carta in Italia è tra i più alti in Europa, con milioni di tonnellate di carta riciclata ogni anno. Questo non solo dimostra l’impegno del paese verso la sostenibilità ambientale, ma sottolinea anche l’efficacia del sistema di raccolta differenziata e del ciclo di riciclo.

A livello globale, l’utilizzo di carta riciclata sta guadagnando terreno come pratica standard nell’industria della carta e del cartone. Paesi in tutto il mondo stanno adottando politiche più rigorose per promuovere il riciclo della carta, riconoscendo il suo valore nel ridurre l’impatto ambientale dell’industria cartaria. L’incremento dell’uso di carta riciclata contribuisce significativamente alla lotta contro la deforestazione e al risparmio energetico, sottolineando l’importanza di pratiche sostenibili in ogni settore.

Conclusione

Il riciclo della carta è un elemento chiave nella strategia globale per la sostenibilità ambientale. Attraverso il riciclo, è possibile ridurre significativamente l’impatto ambientale associato alla produzione e allo smaltimento della carta, promuovendo al contempo l’economia circolare. L’Italia, insieme ad altri paesi in tutto il mondo, sta dimostrando che con l’impegno collettivo e le politiche adeguate, è possibile fare grandi passi verso un futuro più verde e sostenibile. Continuare a promuovere e migliorare il riciclo della carta è essenziale per proteggere le nostre risorse naturali e garantire la salute del nostro pianeta per le generazioni future.

Produzione del cemento.

by Giovanni Volpein Classi Seconde, Edilizia, Materiale didatticoLeave a Comment on Produzione del cemento.

Il cemento è il materiale principe dell’industria delle costruzioni. Esso è usato quasi esclusivamente insieme alla sabbia per formare la malta oppure con altri inerti, come il pietrisco, per ottenere il calcestruzzo, utilizzato soprattutto per le opere in cemento armato. In ogni caso, il cemento ha bisogno dell’acqua per essere adeguatamente impastato e per poter reagire chimicamente e fare presa.

Ogni muratore, ogni impresa, ogni progettista, chiunque abbia avuto a che fare con l’edilizia ha anche avuto modo di conoscere il cemento. Spesso lo si scambia per il composto chiamato tecnicamente malta, in quanto ne è il componente principale, ma in ogni cantiere non può mancare un materiale simile. 
L’uso è indispensabile sia come come legante per la costruzione di muri di ogni tipo, ma soprattutto per la produzione del calcestruzzo e del cosiddetto cemento armato (più precisamente da chiamare calcestruzzo di cemento, armato). 

Tipi di cemento  


Esistono diversi tipi di cemento, differenti per la composizione, per le proprietà di resistenza e durevolezza e quindi per la destinazione d’uso. 
Dal punto di vista chimico si tratta in generale di una miscela di silicati e alluminati di calcio, ottenuti dalla cottura di calcare, argilla e sabbia. Il materiale ottenuto, finemente macinato, una volta miscelato con acqua si idrata e solidifica progressivamente nel tempo.

Il cemento Portland  

Il cemento Portland, probabilmente il tipo più utilizzato, come abbiamo già visto, fu scoperto nel 1824 in Inghilterra dal muratore Joseph Aspdin. 

Riassunto del ciclo produttivo del cemento Portland.

La fabbricazione del cemento Portland avviene nelle seguenti tre fasi: 
– preparazione della miscela grezza dalle materie prime; 
– produzione del clinker; 
– preparazione del cemento. 

Le materie prime per la produzione del Portland sono: 
– calcare (contenente carbonato di calcio)

–marna/argilla (contenente ossidi di silicio, ferro e alluminio). 
L’estrazione avviene in apposite cave con minerali che in generale sono composte da rocce dove sono presenti tutte le materie prime necessarie. Quando non si riesce a trovare minerali con queste caratteristiche è necessario aggiungere argilla o calcare, oppure minerale di ferro o altri materiali residui di fonderia. 


Forno rotante.

La miscela è riscaldata in un forno speciale costituito da un enorme cilindro (chiamato Kiln) disposto orizzontalmente con leggera inclinazione e ruotante lentamente. La temperatura è fatta crescere lungo il cilindro fino a circa 1480° centigradi in modo che i minerali si aggreghino, ma non fondano e vetrifichino. 
Nella sezione a temperatura minore il carbonato di calcio (il calcare, le pietre) si scinde in ossido di calcio e anidride carbonica (CO2). Nella zona ad alta temperatura l’ossido di calcio reagisce con i silicati a formare silicati di calcio. 
Il materiale risultante è complessivamente denominato clinker. Il clinker può essere conservato per anni prima di produrre il cemento, a condizione di evitare il contatto con l’acqua. 
L’energia teorica necessaria per produrre il clinker è molto elevata. Questo comporta una grande richiesta di energia per la produzione del cemento e si ha anche un notevole rilascio di anidride carbonica in atmosfera, che è un gas che causa l’effetto serra. 
Per la produzione del cemento il Clinker viene macinato in un mulino fino ad ottenere un polvere. Il gesso è aggiunto al clinker per migliorare le caratteristiche, successivamente la miscela viene macinata. La polvere ottenuta è il cemento pronto per l’uso. 

Clincker.

Quando il cemento Portland è miscelato con l’acqua, il prodotto solidifica in alcune ore e indurisce progressivamente nell’arco di diverse settimane. Anche se la presa continua nel tempo si considera ottenuta completamente a 28 giorni quando raggiunge il 90% dello sviluppo delle sue proprietà meccaniche. L’indurimento iniziale è provocato dalla reazione tra acqua, gesso e altri componenti.
Con l’aggiunta di particolari materiali al cemento (calcare e calce) si ottiene il cemento plastico, di più rapida presa e maggiore lavorabilità. La malta preparata usando una miscela di cemento Portland e calce è nota come malta bastarda. 

Il cemento è venduto principalmente in due modi diversi:

  • in sacchi da 25 Kg dove è evidenziata la resistenza meccanica ed il produttore;
  • sfuso in grandi silos.
Sulla sinistra un sacco di cemento da 25kg. Sulla destra silos per la distribuzione del cemento.

L’albero.

by Giovanni Volpein Classi Prime, Il legno, Materiale didatticoLeave a Comment on L’albero.

Nei video presentati nei precedenti articoli abbiamo visto che il uno dei primi materiali utilizzati dall’uomo fin dalla preistoria è stato il legno. Ma da dove si ricava questo importante materiale?

Il legno è un materiale consistente che si trova sotto al corteccia dei tronchi e dei rami degli alberi. Quindi gli alberi rappresentano la risorsa naturale da cui ricaviamo la materia prima ovvero il legno. Questo materiale è costituito da un tessuto composto da cellule che contengono prevalentemente due sostanze: lignina e cellulosa. Più alto è il contenuto di lignina, più il legno sarà duro e compatto.

Il legno, anche dopo il taglio, non è un materiale “morto”, ma vive e percepisce le variazioni climatiche: si gonfia con l’umidità e si ritira (diminuisce il suo volume) con il calore.

Struttura dell’albero
Struttura del tronco.

In un albero riusciamo a distinguere tre parti fondamentali: le radici che in genere si trovano sotto terra; il fusto detto anche tronco e la chioma che è formata da rami, rametti e foglie.

Le radici servono principalmente ad assorbire acqua e sali minerali (linfa grezza) che sarà trasportata alle foglie. Un’altra fondamentale funzione delle radici è quella di ancorare l’albero al terreno.

Il fusto collega le radici alla chioma e sostiene quest’ultima. All’interno del tronco vedremo che scorre la linfa grezza, ma anche la linfa elaborata (il nutrimento della pianta). Considerando la sua grande importanza dal punto di vista tecnologico, lo studieremo nel dettaglio tra un po’.

La chioma come abbiamo detto è formata da rami, rametti e foglie. Mentre rami e rametti hanno la semplice funzione di reggere le foglie, queste ultime sono di importanza vitale sia per la pianta sia per noi essere umani. Infatti, l’acqua ed i sali minerali vengono trasformate nelle foglie in vero e proprio nutrimento per la pianta grazie ad un importantissimo processo che si chiama fotosintesi clorofilliana. Ricordiamoci che i vegetali sono gli unici essere viventi che riescono a fabbricarsi il cibo da soli (autotrofi), mentre tutti gli altri essere viventi si nutrono di cibo fatto da altri (eterotrofi).

Come accennato precedentemente, il tronco rappresenta la parte che per noi che studiamo tecnologia rappresenta la parte più importante. Perché? Perché proprio dal tronco noi ricaviamo la materia prima che stiamo studiano ossia il legno. Tagliando il tronco trasversalmente possiamo notare che la sezione non è tutta dello stesso colore ed in essa possiamo distinguere sei diverse zone che formano una sorta di anelli concentrici (tante circonferenze con lo stesso centro).

Dall’esterno verso l’interno abbiamo: la corteccia, il libro, il cambio, l’alburno, il durame ed il midollo.

La corteccia è l’anello più esterno, l’unico visibile anche quando il tronco non è tagliato. È costituito da cellule morte ed ha il compito di proteggere le parti più interne del tronco dagli agenti atmosferici e dagli insetti. Dal punti di vista tecnologico ha qualche interesse? In generale no, ma diventa materia prima nelle querce da sughero, infatti proprio dalla corteccia ricaviamo il sughero. Può anche essere utilizzata nella pacciamatura ossia nella pratica agronomica di utilizzare le “scaglie” che formano la corteccia di alcuni alberi per disporle vicino le radici delle piante da orto al fine di proteggerle dal freddo o per impedire la crescita di erbe infestanti.

Il libro (il termine scientifico è floema) ha uno spessore molto sottile e vi scorre la linfa elaborata.

Il cambio permette all’albero di crescere, crea nuove fibre sia verso l’interno creando nuovo alburno, sia vero l’esterno creando nuovo libro.

L’alburno è formato da cellule vegetali nelle quali avviene il trasporto della linfa grezza (acqua e sali minerali). Poiché le piante assorbono più acqua nel periodo primaverile ed estivo, mentre nel periodo autunno ed invernale l’assorbimento di acqua è più ridotto (immaginate di vedere la chioma negli alberi in primavera- più rigogliosa- e in autunno – più spoglia-), nel corso dell’anno il cambio formerà un anello di alburno di colore chiaro e più spesso ed un altro di colore scuro e più ridotto. L’alburno primaverile dovrà trasportare più linfa grezza, mentre quello autunnale meno.

Il durame è la zona del tronco di maggiore spessore ed ha la stessa funzione che nel corpo umano ha lo scheletro, cioè quella di consentire all’albero una posizione eretta. Inoltre, esso è l’anello da cui noi ricaviamo il vero e proprio legno da cui si ricava il legname. È costituito da cellule ricche di lignina e rappresenta l’alburno invecchiato nel quale non scorre più linfa grezza. Le cellule che costituiscono tutto il tronco formano una sorta di fasci di fibre orientate lungo la sua altezza.

I leganti

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vedi la mappa

I leganti rappresentano una categoria di materiali da costruzione molto importante. Hanno natura inorganica derivando da rocce e hanno la capacità di “legare” ovvero unire altri materiali (ad esempio sabbia, pietrisco, ghiaia) formando una massa plastica che progressivamente acquisisce resistenze meccanica estremamente elevate. L’elemento che permette di creare la miscela plastica è l’acqua e detta miscela prende il nome di pasta.

pasta= legante + acqua

Se alla pasta viene aggiunto un inerte fine (sabbia) otteniamo una malta.

malta= pasta+ inerte fine

Quando alla malta si aggiunge un inerte grossolano (pietrisco o ghiaia) otteniamo un conglomerato.

conglomerato= malta+ inerte grossolano

classificazione dei materiali inerti.

Il legante ha la proprietà di reagire con l’acqua o con la CO2 presente nell’aria. Le reazioni che avvengono possono essere molto complesse e danno luogo al fenomeno della presa. A tale fase segue quella dell’indurimento. La presa rappresenta la fase in cui l’impasto inizia a rapprendersi ossia diventa consistente; in questa fase abbiamo due periodi: l’inizio presa quando l’impasto comincia a diventare consistente e la fine presa quando l’impasto può essere manipolato, ma mantiene la forma che gli viene data. L’indurimento inizia quando le proprietà del meccaniche del legante iniziano a manifestarsi e lega gli inerti e i materiali con cui viene a contatto. L’indurimento si completa quando il legante ha sviluppato le resistenze meccaniche massime.

In funzione della composizione delle materie prime e del processo di trasformazione, si classificano in due categorie:

  1. leganti aerei che hanno la capacità di far presa solo all’aria;
  2. leganti idraulici che induriscono anche in acqua e una volta induriti resistono al contatto con l’acqua.

I leganti aerei, miscelati con acqua e sabbia, sono prevalentemente impiegati nella produzione di malte, mentre i leganti idraulici sono destinati soprattutto alla produzione di calcestruzzo con aggiunta di inerti.
I più utilizzati sono la calce aerea e il gesso.
La calce aerea indurisce per reazione con l’anidride carbonica presente nell’atmosfera. È ottenuta dalla cottura di rocce calcaree (a temperatura di 900°C) da cui si ricava calce viva (ossido di calcio), in grado di assorbire una quantità di acqua pari a circa tre volte il suo peso, trasformandosi così in grassello.

Il gesso indurisce per reazione con l’acqua di impasto (idratazione). È ottenuto dalla cottura di pietra da gesso disidratata e ridotta in polvere. A seconda della temperatura di cottura e del grado di macinazione si possono ottenere prodotti diversi

I principali tipi di gesso impiegati in edilizia sono il gesso da muro, il gesso per manufatti, il gesso per intonaco e il gesso per sottofondi.
Gesso da muro (o a rapida presa). Si usa in tutte quelle operazioni che richiedono una rapida presa e non esigono grandi resistenze meccaniche: per esempio, per fissare i tubi protettivi e le cassette di derivazione degli impianti elettrici nelle tracce delle murature.
Viene anche usato dai modellisti, che lo colano sotto forma di pasta allo stato fluido appena addensato sugli oggetti da riprodurre, in modo da ottenerne la matrice.
Gesso per manufatti. Viene impiegato nella produzione di pannelli per controsoffitti, di lastre di gesso rivestito (o cartongesso) e di blocchi per tramezzi.
Gesso per intonaco (o scagliola). Ha caratteristiche migliori del gesso da muro e tempi di presa più lunghi, che ne facilitano l’impiego per intonaci e stucchi.
La scagliola e il gesso da muro sono normalmente venduti in sacchi da 25 kg, in sacconi big-bags oppure sfusi in cisterne e in cantiere devono essere ovviamente protetti dall’umidità prima del loro impiego


I leganti idraulici più comuni sono le calci idrauliche e i cementi.
I cementi rappresentano leganti molto importanti e saranno analizzati in un articolo specifico.

Definizioni

INERTE

Materiali utilizzati nell’edilizia, prevalentemente per la preparazione delle malte e conglomerati, la cui caratteristica principale è quella di non partecipare alle reazioni del legante (da qui inerti ossia non reagisce) che conducono all’indurimento della miscela.

MALTE

Impasto composto da una miscela di legante, sabbia e acqua sotto forma di impasto plastico capace, attraverso reazioni chimiche, di far presa e indurire in maniera irreversibile.

CALCESTRUZZO

Materiale composto da più elementi, ottenuto da un impasto di calce o cemento, inerti fini, grossi ed acqua che raggiunge consistenza litoide ossia la consistenza della pietra a seguito del fenomeno dell’idratazione del cemento e del successivo indurimento.

INTONACO

L’intonaco è un rivestimento murario costituito da malte. Ha la funzione di proteggere le pareti dagli agenti atmosferici e dalla condensa superficiale, di garantire condizioni igieniche ottimali negli ambienti interni, di fare da supporto alle successive finiture.

GRASSELLO

Composto ottenuto dallo spegnimento della calce viva tramite l’aggiunta di abbondante acqua. L’impasto prodotto, appiccicoso e untuoso al tatto, estremamente ecologico, è utilizzato come legante per malte, nella produzione di intonaci di pregio e opere di finitura.

Rocce calcaree

Roccia sedimentaria costituita prevalentemente da carbonato di calcio

Gesso

Legante aereo ottenuto dalla cottura di pietra da gesso, che acquisisce caratteristiche differenti in base alle temperature di cottura. 

Calce

Legante inorganico a base di composti del calcio ottenuto per cottura di rocce calcaree.  Sono essenzialmente raggruppabili in due grandi tipologie: calci aeree e calci idrauliche.