Utilizzare energie rinnovabili e migliorare l'efficienza delle attuali tecniche è un passo fondamentale per diminuire i danni all'ecosistema
Il settore delle costruzioni ha effetti negativi sull'ambiente; utilizza energia, acqua e materie prime contribuendo all'aumento dell'inquinamento atmosferico, dei rifiuti in discarica e dell'accentuarsi del cambiamento climatico. Aumentare la consapevolezza dell'impatto ambientale della costruzione ha portato a pensare a tecnologie e metodi più sostenibili.
Un esempio di tecnica che necessita di un radicale miglioramento è lo scavo dei tunnel, che consuma risorse naturali ed emette sostanze inquinanti con un corrispondente impatto ambientale. Uno dei metodi più comuni è il Drill and Blast (D&B), che prevede l'esecuzione di fori nella roccia successivamente riempiti di esplosivi, in modo da provocarne il collasso.
Pochi studi hanno indagato l'impatto ambientale del metodo D&B. Una ricerca di nuova pubblicazione ha affrontato l'argomento accumulando e analizzando 20 anni di dati riferiti al territorio della Norvegia.
Gli autori hanno utilizzato la valutazione del ciclo di vita (LCA) per studiare l'impatto del tunnel sull'ambiente; l'effetto delle dimensioni e della lunghezza sulle emissioni inquinanti; la localizzazione di aree con potenziale di ottimizzazione. Sono stati creati dei modelli utilizzando il software SimaPro. Hanno usato un approccio alla valutazione dell'impatto chiamato ReCiPe che considera diverse categorie: i cambiamenti climatici, la tossicità delle sostanze emesse per l'uomo, la formazione di ossidanti fotochimici (vari inquinanti, compreso l'ozono), la formazione di particolato, l'acidificazione del suolo.
I ricercatori hanno confrontato l'impatto della creazione di un tunnel stradale norvegese con gallerie di dimensioni e di lunghezza diversa. In totale, sono stati analizzati 22 diversi scenari.
I risultati ottenuti dimostrano che tutte le categorie di impatto ambientale aumentano proporzionalmente alle dimensioni del tunnel, a causa di un incremento della foratura, della sabbiatura e della ventilazione. In particolare, la dimensione della sezione trasversale ha una significativa influenza sull'impatto ambientale. Ad esempio, la costruzione di un metro di tunnel con 20 m2 di sezione emette 0,4 tonnellate di CO2, mentre quasi 1,4 tonnellate vengono emesse per un metro con 120 m2 di sezione trasversale. L'ampliamento della lunghezza del tunnel aumenta anche il carico ambientale, a causa di una distanza di trasporto più lunga e di una maggiore necessità di ventilazione.
L'analisi ha identificato tre fonti principali di danno ambientale,la prima delle quali è stata la carica esplosiva utilizzata. La produzione di esplosivi e il processo di sabbiatura hanno effetti significativi in tutte le categorie di impatto. Gli autori raccomandano un miglioramento dell'efficienza degli esplosivi.
Il secondo fattore chiave è il consumo di gasolio. Il diesel è utilizzato per alimentare i motori delle macchine te ha un forte impatto sul cambiamento climatico, è tossico per l'uomo e dannoso per il suolo. Utilizzare il biodiesel potrebbe ridurre la CO2 emessa, attenuando il problema.
La terza fonte di danno ambientale è il consumo di energia elettrica, utilizzata per la foratura, la sabbiatura e la ventilazione. Per operare una riduzione di questo impatto i ricercatori suggeriscono di forare il tunnel da entrambe i lati e di ottimizzare i sistemi di ventilazione in fase progettuale.
Consigliano inoltre di utilizzare fonti di energia rinnovabili, come l'energia idroelettrica, per ridurre le emissioni di CO2. I ricercatori hanno anche identificato che i maggiori contributi al cambiamento climatico e alla tossicità per il suolo sono prodotte in fase di carico e traino.
Questo studio dimostra che il miglioramento delle tecniche di scavo è rilevante per la mitigazione del cambiamento climatico. Nel complesso, gli autori affermano che il metodo D&B dovrebbe essere ottimizzato per ridurre l'uso di esplosivi e per incrementare l'utilizzo di energie rinnovabili. Anche se questo studio è stato basato sulle pratiche norvegesi, le considerazioni derivate, possono essere applicate ovunque sia in uso questa tecnica.
