از زباله تا آسفالت: لاستیک‌ها و پلاستیک‌های فرسوده برای ایجاد جاده‌های جدید و بادوام

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، لاستیک‌های قدیمی در جاده‌هایی که برای دوام بیشتر و تحمل گرما ساخته شده‌اند، دوباره زنده می‌شوند.

در قلمرو شمالی استرالیا، میلیون‌ها لاستیک دور ریخته شده روی هم انباشته می‌شوند که تقریباً نیمی از آنها در محل‌های دفن زباله قرار می‌گیرند و بقیه برای بازیافت به بزرگراه‌های بین ایالتی فرستاده می‌شوند. اکنون، تیمی در دانشگاه چارلز داروین (CDU) در حال تبدیل این ضایعات به جاده‌های قوی‌تر و پایدارتر است.

تحقیقات آنها شامل آزمایش آسفالت و قیر اصلاح‌شده با لاستیک‌های خردشده کامیون‌ها و وسایل نقلیه مسافربری، همراه با پلاستیک‌های بازیافتی، برای مقابله با چالش‌های اقلیمی منحصر‌به‌فرد این منطقه است.

این مطالعه به بررسی عملکرد این مواد در برابر گرمای شدید، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و سایر فشار‌های محیطی معمول در قلمرو شمالی می‌پردازد.

تطبیق جاده‌ها با گرمای شدید

رامین شهبازی، دانشجوی دکترای دانشگاه CDU و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح داد که جاده‌هایی که برای آب و هوای خنک‌تر ساخته می‌شوند، اغلب تحت شرایط سخت این منطقه از بین می‌روند.

او گفت: «هوای گرم اینجا به این معنی است که اثرات بلندمدت فرسودگی جاده‌ها باعث واکنش‌های شیمیایی مختلفی در آسفالت می‌شود که جاده را سخت‌تر یا شکننده‌تر می‌کند و منجر به آسیب‌دیدگی جاده‌ها می‌شود.»

شهبازی گفت محققان با ترکیب لاستیک و پلاستیک‌های بازیافتی قصد دارند عملکرد آنها را با عملکرد مصالح سنتی روسازی برابری کنند یا حتی از آنها پیشی بگیرند. این مواد همچنین می‌توانند هزینه‌های ساخت و ساز را کاهش دهند و از نیاز به پلیمر‌های گران‌قیمت برای مقاومت در برابر ترافیک محلی و شرایط آب و هوایی جلوگیری کنند.

او خاطرنشان کرد: «پرداخت هزینه برای یک پلیمر گران‌قیمت فقط برای برآورده کردن شرایط ترافیکی و آب و هوایی جاده‌های منطقه، مانند اضافه کردن هزینه زیست‌محیطی به قیمت کلی زیرساخت است.»

آزمایش مواد بازیافتی برای دوام

این پروژه، دوام بلندمدت قیر اصلاح‌شده با خرده لاستیک (CRMB) و قیر اصلاح‌شده با پلاستیک بازیافتی (RPMB) را ارزیابی می‌کند. CRMB مقاومت بالایی در برابر فرسودگی اکسیداتیو، حرارتی و اشعه ماوراء بنفش نشان می‌دهد، که نشان می‌دهد می‌تواند آسفالت را در محیط‌های سخت بادوام‌تر کند.

در مقابل، عملکرد RPMB بسته به نوع پلیمر، دوز و شرایط محیطی متفاوت است، که نشان می‌دهد برای اطمینان از نتایج قابل اعتماد، تحقیقات بیشتری لازم است.

آسیب ناشی از رطوبت نیز مورد توجه است. CRMB می‌تواند چسبندگی سنگدانه‌ها را به دلیل فعل و انفعالات شیمیایی بهبود بخشد، اگرچه ذرات لاستیکی حل نشده ممکن است مانع عملکرد شوند.

آسفالت با پلاستیک‌های بازیافتی مقاومت رطوبتی قابل قبولی را نشان می‌دهد، اما دانشمندان هنوز در حال مطالعه چگونگی تأثیر خواص پلاستیک - مانند نقطه ذوب و ساختار شیمیایی - بر کل مخلوط هستند.

ساختن یک اقتصاد دایره‌ای

شهبازی امیدوار است که این تحقیق، استفاده از مواد بازیافتی در زیرساخت‌ها را استانداردسازی کند و سرمایه‌گذاری در تأسیسات بازیافت در قلمرو شمالی را تشویق کند.

او در بیانیه مطبوعاتی اظهار داشت: «سرمایه‌گذاری در تأسیسات بازیافت ویژه این مواد، به اقتصاد چرخشی در این منطقه کمک خواهد کرد.»

گزارش سالانه Tire Stewardship استرالیا برای سال‌های ۲۰۲۳-۲۰۲۴ نشان می‌دهد که سالانه ۵۰۰۰۰۰ تن لاستیک در سراسر کشور به پایان عمر خود می‌رسند. با استفاده مجدد از ضایعات در جاده‌ها، این پروژه می‌تواند ضمن ایجاد زیرساخت‌های مقرون‌به‌صرفه و مقاوم در برابر آب و هوا، تأثیرات زیست‌محیطی را کاهش دهد.

این ابتکار، حاصل همکاری بین حزب دموکرات مسیحی (CDU) و وزارت لجستیک و زیرساخت‌های دولت قلمرو شمالی است که هدف آن تحقق بخشیدن به جاده‌های پایدار و بادوام در یکی از چالش‌برانگیزترین مناطق استرالیا می‌باشد.

این مطالعه در مجله مهندسی ترافیک و حمل و نقل منتشر شده است.