L’asfalto al grafene è italiano: la prima sperimentazione a Roma

Il grafene è senza ombra di dubbio il materiale del futuro, e con il passare degli anni sta trovando sempre più spazio anche nel campo dell’edilizia e delle infrastrutture. Questo sottilissimo strato di atomi di carbonio ha delle proprietà uniche grazie alla sua particolare disposizione spaziale a nido d’ape: ottimo conduttore elettrico, 200 volte più resistente dell’acciaio, eccezionale conduttore di calore, quasi trasparente ma così denso che nemmeno l’elio può attraversarlo. Proprio per queste sue speciali caratteristiche la Iterchimica di Bergamo, in collaborazione con la britannica Directa Plus, ha brevettato Gipave, un conglomerato bituminoso trattato con un supermodificante a base di grafene.

La sperimentazione a Roma: il primo Km di strada in asfalto al grafene

Le caratteristiche di questo conglomerato sono state testate su un tratto di 1 km della strada provinciale Ardeatina di Roma, di cui è stato effettuato il rifacimento dei due strati più superficiali nel novembre 2018. Comunemente chiamati strato di usura e binder, sono proprio questi gli strati più importanti di una pavimentazione stradale, perché sono quelli che garantiscono direttamente il comfort, la sicurezza e l’aderenza della strada. Sono inoltre gli strati che hanno direttamente il compito di assorbire i carichi verticali derivanti dal traffico, e proprio per questo sono anche quelli più costosi dell’intera sezione stradale. Molto spesso l’uso di materiali scadenti e la mancanza di manutenzione causano la prematura spaccatura degli strati superficiali, i classici interventi di “rattoppo” poi aggravano la situazione della strada. Tornando alla sperimentazione sull’Ardeatina di Roma, la strada è stata suddivisa in quattro lotti di 250 metri ciascuno: il primo tratto realizzato con asfalto modificato al grafene, il secondo con una modifica al bitume hard, il terzo realizzato con asfalto a tipo soft con poliolefine mentre l’ultimo tratto è stato realizzato con asfalto tradizionale. I risultati, analizzati dalla stessa Iterchimica e dal laboratorio indipendente Poliedro, sono sorprendenti e potrebbero davvero rivoluzionare il futuro delle nostre strade.

Un conglomerato più resistente ai carichi e agli sbalzi di temperatura

Il conglomerato brevettato da Iterchimica è più resistente ai carichi rispetto a quelli normalmente utilizzati, grazie ad alcuni additivi che vengono aggiunti a inerti e bitume per migliorare le prestazioni della strada. In termini di resistenza il grafene viene considerato come lo stadio precedente del diamante, e la sua aggiunta alla miscela dona elevata resilienza all’asfalto, che è quindi in grado di resistere non solo a grandi carichi ma anche a elevati sbalzi termici, rendendolo ideale per l’applicazione in luoghi dalle condizioni climatiche avverse. Dai test effettuati sull’Ardeatina, il materiale al grafene ha accresciuto la resistenza a fatica della strada del 250% rispetto ai conglomerati tradizionali e la resistenza al passaggio dei veicoli del 35%. Il grafene ha anche aumentato la resistenza alla deformazione a parità di sforzo applicato, riducendo in modo consistente la traccia lasciata dagli pneumatici: il modulo rigidezza infatti, misurato a diverse temperature, ha mostrato un miglioramento del 46% a 40° C. Il composto Gipave è in grado di reggere al meglio alle escursioni climatiche e alle temperature estreme, soprattutto il grande caldo, che fonde l’asfalto, e il freddo, che tende a spaccarlo; proprio per questo le prossime sperimentazioni saranno sulle piste di atterraggio dell’aeroporto di Doha, luogo dalle temperature proibitive, in Oman e in Inghilterra, dove il congestionamento del traffico e il clima umido e piovoso mettono a dura prova le strade tradizionali.

Un asfalto più duraturo e riciclabile

Un altro dei punti di forza di questo supermodificante al grafene è senza ombra di dubbio la durata, direttamente collegata alla resistenza a fatica. Oggi la vita utile di una normale pavimentazione stradale è mediamente di 7 anni; con l’aggiunta del grafene nella miscela il tempo di utilizzo si raddoppia, portando gli interventi di manutenzione ad essere effettuati circa ogni 12-14 anni. Oltre tutte queste caratteristiche l’asfalto Gipave è anche riciclabile al 100% grazie agli additivi utilizzati nella miscela, riducendo così l’estrazione di nuovi materiali e l’impiego di bitume vergine per la realizzazione di nuove strade; così facendo inoltre si evita soprattutto lo smaltimento in discarica del materiale fresato, che può essere quindi completamente riutilizzato. In questa maniera le strade realizzate con Gipave potranno contribuire al raggiungimento della Green e Circular Economy che l’Italia si è prefissata in questi anni per contrastare l’inquinamento da polveri sottili che attanaglia le città più importanti della nostra penisola. Recenti studi internazionali infatti, coordinati dal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas di Barcellona, hanno determinato che solo il 50% delle polveri sottili da traffico è dovuto ai gas emessi dai tubi di scappamento delle auto; il restante 50% è causato dall’usura dei freni, dell’asfalto e degli pneumatici, e proprio per questo Gipave può essere una soluzione ecologica e sostenibile alla sfida della riduzione dell’inquinamento stradale.

Le parole di Iterchimica sulle possibili applicazioni di Gipave

“L’asfalto è il materiale sopra il quale probabilmente passiamo la maggior parte del tempo della nostra vita: solo in Italia ci sono quasi 7.000 chilometri di autostrade, 22.000 chilometri di interesse nazionale, 155.000 chilometri di regionali. In totale un nastro di 185.000 chilometri, a cui aggiungere quelle urbane, le ciclabili, le piste degli aeroporti. È un mondo, fatto anche di ricerca, perché ogni posto ha le sue strade e ogni strada è diversa dall’altra per materiali, clima, paesaggio. È la necessità di rinnovare e fare manutenzione. Come può non piacere?” queste le parole di Federica Giannattasio, amministratore delegato di Iterchimica.