L'industria delle costruzioni statunitense è un importante contribuente all'inquinamento e al consumo energetico a livello globale. Con l'affermarsi di materiali più economici e meno durevoli, i rifiuti edili sono aumentati a 600 milioni di tonnellate entro il 2018, segnando un incremento del 300% dal 1990. Questo rapido sviluppo ha anche aumentato le emissioni di gas serra, raggiungendo livelli record nel 2023. Gli sforzi per promuovere la riduzione dei rifiuti, la ristrutturazione e l'implementazione di design energeticamente efficienti spesso si scontrano con scadenze, budget e priorità in evoluzione. Tuttavia, i progressi nella tecnologia digitale—from machine learning a blockchain—offrono potenziali miglioramenti per la sostenibilità nel settore. Uno studio del College of Engineering della Drexel ha esaminato l'applicazione di queste tecnologie per minimizzare rifiuti e impronte di carbonio nelle costruzioni, rivelando sia sfide che opportunità di integrazione. L'economia circolare, tema centrale dello studio, offre un'alternativa sostenibile al tradizionale modello lineare "prendi-fai-getta" enfatizzando il riutilizzo, la riparazione e il riciclo dei materiali. Questo approccio non solo avvantaggia l'ambiente, ma affronta anche questioni di giustizia sociale legate all'estrazione delle risorse nei paesi in via di sviluppo. Estendendo la vita utile dei materiali attraverso il mining urbano e il riutilizzo locale, l'economia circolare può migliorare la resilienza contro le interruzioni della catena di fornitura creando al contempo nuovi posti di lavoro. Negli anni, l'industria delle costruzioni è diventata più sprecona, privilegiando la costruzione rapida con materiali economici, portando a un aumento dei rifiuti e dell'uso delle risorse.

Molti edifici moderni fanno affidamento su sistemi artificiali ad alta intensità energetica anziché adottare tecniche di design passivo che sfruttano le risorse naturali. Il passaggio verso strutture usa e getta ha intensificato la pressione sulle risorse naturali e aumentato i rischi economici. Le innovazioni digitali come i passaporti dei materiali—un record digitale che descrive le proprietà di un materiale e il suo potenziale di riutilizzo—possono facilitare il tracciamento e il recupero dei materiali da costruzione, incoraggiando pratiche sostenibili. Combinare questi strumenti con il Building Information Modeling (BIM) potrebbe contribuire a creare un mercato per i materiali recuperati e sostenere gli obiettivi dell'economia circolare. L'intelligenza artificiale (AI) gioca anche un ruolo cruciale nel migliorare il design sostenibile. Può ottimizzare l'efficienza edilizia e le scelte dei materiali, facilitando l'identificazione e il recupero di materiali esistenti. L'AI può garantire che le risorse preziose non vengano sprecate e semplificare i processi di riciclaggio. Le tecniche attualmente disponibili per migliorare il recupero dei materiali includono la de-costruzione—il smantellamento accurato degli edifici per salvare materiali, come legno e mattoni. Alcune città statunitensi hanno già approvato ordinanze per la de-costruzione per promuovere la sostenibilità. Tuttavia, diversi ostacoli impediscono l'adozione su vasta scala delle pratiche sostenibili, tra cui codici edilizi obsoleti che non supportano il riutilizzo dei materiali, la mancanza di educazione sui principi dell'economia circolare e mentalità radicate nell'industria che resistono all'innovazione. Superare queste sfide richiede politiche più forti, incentivi e formazione potenziata per cambiare le percezioni verso il recupero dei materiali e le strategie di design circolare.