Continuous material identity: A blockchain-based framework for reuse and transformation in the AEC sector

Recently, the challenge increases for the Architecture, Engineering and Construction (AEC) to move from traditional (linear) model of raw material use towards a more sustainable (circular) practice. The idea of circular economy in the construction sector is already discussed, however, its application and implementation in real life remains challenging and very limited. The main problem is that the material, over time, loses reliable information. In other words, materials lose their identity because they don’t preserve a transparent trackable history, making reuse difficult, which, at the end, leads to a significant loss in value. This research approaches this problem in an innovative way, by treating the material as an element that evolves over time instead of a static component. It introduces the idea of “Material Memory”, a continuous digital identity, making traceability across multiple life cycles possible, even after being transformed and reused. Starting from the existing material passport concept and taking it to a more dynamic approach that records all changes and events on the material, as well as new functions and logs after transformation and reuse. A key point “blockchain” and Real-world assets tokenization (RWAs) tokenization will support this idea. Therefore, the research investigates the potential of this technology for recording and verifying material’s data. Because it provides transparent data accessibility on chain, the blockchain technology helps keeping all the information and history about the material or component immutable and trustworthy during the different stages of the material life cycle. The proposed approach is demonstrated in a digital platform “REMATTER”. It’s a working prototype where materials can be registered with a digital material passport, tracked and traded transparently on a fully decentralized framework. Overall, the study suggests that enabling “material memory” concept can strengthen circularity in the construction sector, shifting to more informed decisions, higher-value reuse and reduced waste. It also highlights the potential of combining digital tools and blockchain with circular economy’s principles to rethink how materials are managed across their entire lifecycle instead of being discarded

Negli ultimi anni, il settore dell’Architettura, Ingegneria e Costruzione (AEC) si trova sempre di più davanti alla necessità di passare da un modello tradizionale e lineare di utilizzo delle materie prime a un approccio più sostenibile e circolare. Il concetto di economia circolare nel settore delle costruzioni è già ampiamente discusso, ma la sua applicazione concreta rimane ancora complessa e limitata. Uno dei principali problemi è che, con il passare del tempo, i materiali perdono le informazioni che li riguardano. In altre parole, perdono la loro identità, perché non conservano una storia trasparente, tracciabile e affidabile. Questo rende il riutilizzo più difficile e porta, di conseguenza, a una perdita significativa di valore. Questa ricerca affronta il problema proponendo un approccio diverso: considerare il materiale non come un elemento statico, ma come qualcosa che evolve nel tempo. Da qui nasce il concetto di “Material Memory”, inteso come una identità digitale continua del materiale, capace di mantenere la tracciabilità attraverso più cicli di vita, anche dopo processi di trasformazione e riutilizzo. Il lavoro parte dal concetto esistente di material passport, ma lo sviluppa in una direzione più dinamica, in cui vengono registrati i cambiamenti, gli eventi, le nuove funzioni e le informazioni generate dopo ogni fase di trasformazione. Un ruolo centrale in questo processo è svolto dalla blockchain e dalla tokenizzazione dei Real World Assets (RWAs). La ricerca indaga il potenziale di queste tecnologie per registrare, verificare e rendere più affidabili i dati relativi ai materiali. Grazie alla possibilità di creare registri trasparenti, immutabili e accessibili, la blockchain può aiutare a preservare la storia del materiale lungo le diverse fasi del suo ciclo di vita. L’approccio proposto viene dimostrato attraverso una piattaforma digitale chiamata REMATTER. Si tratta di un prototipo funzionante in cui i materiali possono essere registrati tramite un passaporto digitale, tracciati nel tempo e scambiati in modo trasparente all’interno di un framework decentralizzato. Nel complesso, la ricerca suggerisce che il concetto di “Material Memory” possa rafforzare la circolarità nel settore delle costruzioni, favorendo decisioni più informate, un riutilizzo di maggiore valore e una riduzione degli sprechi. Allo stesso tempo, evidenzia il potenziale dell’integrazione tra strumenti digitali, blockchain ed economia circolare per ripensare il modo in cui i materiali vengono gestiti lungo tutto il loro ciclo di vita, invece di essere semplicemente scartati.