Pe fondul presiunii globale de decarbonizare, industria construcțiilor caută materiale care nu doar să emită mai puțin CO₂, ci chiar să îl fixeze permanent. O direcție promițătoare este reprezentată de cimentul și betoanele pe bază de magneziu (MgO / produse carbonatate), care pot prelua CO₂ în procesul de întărire și astfel pot genera materiale cu amprentă neutră sau chiar negativă de carbon.

Ce se întâmplă, pe scurt?

Tradițional, cimentul Portland emite CO₂ în timpul calcinerii calcarului și prin ardere. Sistemele pe bază de magneziu urmează o altă logică: în loc să elibereze CO₂, o parte substanțială a acestuia poate fi captată și mineralizată în formă de carbonat de magneziu (MgCO₃) în cursul procesului de fabricație sau de curare. Această mineralizare poate fi realizată prin carbona­re accelerată (accelerated carbonation curing) sau prin folosirea de precursoare de magneziu obținute din surse alternative (de exemplu, apă de mare sau rocă ultramafică) care fixează CO₂ ca parte a procesului tehnologic.

De ce magneziu?

Materialele magneziene prezintă câteva avantaje-cheie:

• Capacitate de captare a CO₂ în forma de carbonat stabil (sequestrare minerală durabilă);
• Performanțe mecanice bune: studiile arată că, prin curare în mediu CO₂, betonul magnezian poate dobândi rezistențe comparabile sau chiar superioare în raport cu anumite rețete pe bază de ciment Portland. Astfel, carbonatarea nu doar reduce emisiile, ci poate îmbunătăți proprietățile materiale.

Exemplu de procese și proiecte pilot

Există mai multe cercetări și proiecte care explorează aceste rute:

• Producție din apă de mare sau din silicate: cercetări publicate demonstrează posibilitatea extragerii Mg(OH)₂ din apă de mare și transformarea ulterioară a acestuia în legături care capturează CO₂, creând un lanț de producție cu bilanț de carbon favorabil. Această abordare a fost demonstrată în studii care propun o cale carbon-negativă pentru materiale de construcție. 
• Proiecte europene și piloturi industriale: Inițiative finanțate în UE investighează folosirea magneziului din roci ultramafice și procese de fabricație care elimină emisiile asociate decarbonizării materiilor prime, cu scopul de a produce binder-e hidraulice pe bază de Mg cu amprentă redusă sau negativă. Un proiect recent finanțat la nivel european explorează exact aceste piste. 
• Teste de curare accelerată: laboratoare și firme demonstrează că metoda de curare cu dioxid de carbon (accelerated carbonation curing) poate transforma rapid MgO în carbonat stabil, atât fixând CO₂, cât și îmbunătățind microstructura și durabilitatea materialului. 

Potențialul de stocare și impactul la scară

Studiile recente indică faptul că, dacă înlocuim masiv materialele convenționale cu alternative care stochează CO₂ (inclusiv magneziene și alte materiale carbonatabile), sectorul construcțiilor ar putea deveni un puț durabil de CO₂ la scară gigatonică. O analiză largă arată potențialul de stocare semnificativ atunci când materiale alternative sunt integrate pe scară largă în infrastructură.

Provocările rămase

Deși perspectivele sunt solide, există obstacole reale înainte ca tehnologia să devină matură comercial:

1. Sursă și costul MgO – Producția de magneziu/oxid de magneziu competitiv energetic și în cantități mari rămâne o provocare; unele rute cer tratarea rocilor ultramafice sau extracție din apă de mare, procese care trebuie optimizate și scalate. 
2. Standarde și reglementări – Normele de proiectare, punere în operă și certificare pentru bindere magneziene trebuie armonizate; RILEM și alte organisme cercetează performanța și durabilitatea pe termen lung. 
3. Economia procesului – Eficiența energetică a etapelor de prelucrare și compatibilitatea cu lanțurile logistice existente trebuie demonstrate pentru a atinge competitivitate de cost. 

Ce înseamnă pentru proiectanți și dezvoltatori

Pentru arhitecți, ingineri și autorități publice, magnezium-based cements oferă o oportunitate dublă: reducerea amprentei proiectelor și posibilitatea de a folosi materiale cu performanțe superioare la durabilitate și rezistență la anumite agresiuni chimice. Primii beneficiari vor fi proiectele pilot, infrastructura verde și lucrările publice cu cerințe de sustenabilitate ambițioase.

Cimentul pe bază de magneziu și procesele care transformă CO₂ în carbonat de magneziu promit o schimbare paradigmă: nu doar materiale mai „verzi”, ci structuri care stochează CO₂. Tehnologiile sunt deja testate în proiecte pilot și în studii științifice; pentru scalare e nevoie de investiții în lanțul de aprovizionare al Mg, standardizare și optimizarea economică a producției. Dacă aceste elemente se aliniază, construcțiile viitorului ar putea deveni parte a soluției climatice — nu doar o sursă de emisii.

(Foto: Freepik)