Plastika se nagomilava znatno brže nego što sistemi za reciklažu mogu da je prerade. Širom sveta se godišnje proizvede više od 400 miliona tona plastike, a samo oko 9 odsto se reciklira; ostatak završava na deponijama, spaljuje se ili se ispušta u životnu sredinu. Prema statističkim podacima iz SAD, deponije su 2018. godine primile oko 27 miliona tona plastičnog otpada, što čini skoro petinu ukupnog komunalnog čvrstog otpada proizvedenog te godine.
Problem sa putevima je sasvim drugačiji; međutim, ova dva pitanja imaju zajedničku vezu: asfalt, koji je povezan bitumenom derivatom fosilnih goriva. Asfalt na putevima u toplim državama kao što je Teksas puca i stvara kolotrage na visokim temperaturama.
Dodavanje plastike u asfalt
Tim koji predvodi dr Sahadat Hosain sa Univerziteta u Teksasu u Arlingtonu (UTA) izradio je jednotračni popločani pojas na državnom autoputu 205 u Rokvolu, predgrađu Dalasa, koristeći oko 4,5 tona reciklirane plastike za asfaltiranje skoro jedne milje autoputa. U članku za "The Conversation", Hosain je objasnio da se plastika čisti, drobi u ljuspice i dodaje u vruć asfalt kako bi se rastopila i sjedinila.
Ovaj proces zamenjuje oko 8 do 10 odsto tradicionalnog bitumenskog veziva i smanjuje potražnju za materijalima na bazi nafte, dok istovremeno čuva osnovne karakteristike performansi puta. Hosain upoređuje uključivanje plastike u asfaltnu mešavinu sa ulogom armature u armiranom betonu, što je poređenje koje navodi u radu "Dodavanje plastike u asfalt moglo bi pomoći putevima da traju duže i budu otporniji na pucanje pri visokim temperaturama". Ovo poređenje je važno u Teksasu jer temperature puteva leti mogu preći 37,8°C.
Izdržala temperature više od 37 stepeni
Za sada, projekat u Rokvolu predstavlja pilot-testiranje, a ne konačni zaključak. Hosain, njegove kolege i istraživači iz Odeljenja za saobraćaj Teksasa prate stanje puta pod realnim saobraćajem i vrućinama. Prema saopštenju za javnost UTA, mešavina sa plastikom nije degradirala tokom dana kada su temperature u Rokvolu i na ranijim testnim lokacijama UTA prelazile 37,8°C (100°F).
Rani podaci ukazuju na to da bi ova metoda mogla produžiti vek trajanja kolovoza za nekoliko godina, smanjujući popravke i troškove za upravu za puteve. Istraživači takođe rade na rešavanju izazova masovne primene, uključujući pristup dovoljnoj količini čiste, sortirane plastike i rizik od oslobađanja mikroplastike.
Rani podaci sugerišu da je rizik od oslobađanja mikroplastike sa takvog kolovoza verovatno nizak, jer je plastika u velikoj meri integrisana u strukturu asfalta; studija iz 2024. godine objavljena u časopisu Resources, Conservation & Recycling procenila je da bi oslobađanje mikroplastike iz asfalta modifikovanog plastikom moglo biti oko tri reda veličine (otprilike 1.000 puta) manje u poređenju sa česticama gume sa pohabanih pneumatika, iako autori napominju da je određeno oslobađanje i dalje moguće i da može varirati u zavisnosti od dizajna mešavine i saobraćaja.
Delimična zamena za bitumen
Kolovoz u Rokvolu je terenski pilot-projekat; međutim, osnovni koncept korišćenja otpadnog plastičnog materijala kao delimične zamene za bitumen u mešavini za puteve naučno je ispitan i na drugim mestima, kako u laboratorijskim testiranjima, tako i na kolovoznim sistemima u punoj razmeri.
U radu pod nazivom "Mehanička i ekonomska izvodljivost asfaltnih mešavina modifikovanih otpadnim LDPE-om: Put ka održivoj izgradnji puteva“ objavljenom u časopisu Scientific Reports, reciklirani polietilen niske gustine (LDPE) ugrađen je u standardnu indijsku klasu bitumena u razmeri od tri odsto i upoređen sa četiri česta veziva. Prema članku, asfalt modifikovan LDPE-om povećao je krutost kolovoza za 171% na 25°C i za 125% na 35°C u poređenju sa VG 30 vezivom, dok je indirektna zatezna čvrstoća porasla za 51 odsto.
Istraživači u Indiji nisu samo testirali materijal u laboratoriji, već su ga ocenili i u kolovoznom sistemu pune razmere, utvrdivši povećanje otpornosti na zamor od 57odsto i povećanje otpornosti na stvaranje kolotraga od 42,33 odsto u poređenju sa vezivima kao što su VG 30 i VG 40.
Sa stanovišta zaštite životne sredine, vezivo modifikovano plastikom može reciklirati 750 kilograma plastičnog otpada po kilometru jednoptračne kolovozne trake sa habajućim slojem od 50 milimetara, a njegovi troškovi izgradnje su uporedivi sa vezivom VG 40 i 10 odsto niži nego kod PMB-a (polimer-modifikovanog bitumena).
UTA podnela patent
Iako su dva projekta koristila različite metode, jedan terensko testiranje u Teksasu, a drugi laboratorijsko testiranje u Indiji, došli su do sličnih zaključaka.
Dodavanje male količine reciklirane plastike u naftni bitumen izgleda da poboljšava kvalitet asfalta, dok istovremeno pomaže u preusmeravanju otpada sa deponija. Hosain i njegove kolege podneli su patent za ovu tehniku i sprovode ispitivanja u drugim regionima, što nagoveštava da bi pilot-projekat iz Dalasa mogao pomoći u rešavanju dva problema sa otpadom istovremeno.
Ovaj pristup je u skladu sa naučnom literaturom koja pokazuje da veziva modifikovana plastikom uglavnom imaju poboljšanu otpornost na kolotrage i bolja svojstva na visokim temperaturama, dok svojstva pucanja na niskim temperaturama zavise i od vrste i od količine upotrebljenog polimera.
Studije životnog ciklusa pokazale su određeni potencijal za smanjenje upotrebe novog bitumenskog veziva i smanjenje odlaganja na deponije, iako trajnost, oslobađanje mikroplastike i mogućnost reciklaže za sada ostaju nerešena pitanja. Ukoliko se bilo koje od trenutnih terenskih ispitivanja pokaže uspešnim, gradovi će imati efikasan način da poboljšaju svoju postojeću putnu infrastrukturu i ujedno se oslobode dela plastičnog otpada.
Vaše mišljenje nam je važno - ostavite komentar, nije potrebna registracija!
BONUS VIDEO:
