Asfalt bez nafte? Naučnici testiraju vezivo od algi koje usporava degradaciju kolovoza
Novo biovezivo pokazuje potencijal da produži vek trajanja kolovoza i smanji zavisnost od naftnih derivata… što nam je potrebno u ovom trenutku.
Niko ne voli rupe na putevima, kao ni štetu po životnu sredinu koja je povezana sa upotrebom nafte u tradicionalnom asfaltnom bitumenu. A u trenutku kada se, bar na papiru, ni rafinerija u Pančevu ne pominje kao siguran izvor bitumena, ovakva istraživanja dolaze u pravom trenutku – makar na nivou eksperimenta. Upravo zato naučnici sada razmatraju mogućnost da bitumen zamene vezivom dobijenim od „zajedničkog zelenog prijatelja“ – algi.
Proizvod istraživačkog tima sa Državnog univerziteta Arizone (ASU), koji predvodi vanredna profesorka Elam Fini, asfalt na bazi algi mogao bi, dugoročno gledano, doprineti stvaranju održivijih, otpornijih i ekološki prilagodljivijih saobraćajnica.
Pročitajte još na Gradnja.rs:
Alternativno vezivo kao rešenje problema
Bitumen, kao proizvod prerade sirove nafte koji se u Srbiji (ne)proizvodi u Pančevu, ključna je vezivna komponenta konvencionalnih asfaltnih mešavina. On služi kao elastično vezivo koje drži agregat na okupu, istovremeno se istežući i skupljajući pod opterećenjem saobraćaja koji teče preko kolovoza.
Ova komponenta svoj zadatak obavlja prilično dobro, sve dok je temperatura okoline relativno visoka. Međutim, kada temperature padnu ispod tačke smrzavanja, bitumen postaje krt i sklon dobijanju mikro i makropukotina, što predstavlja inicijalnu fazu degradacije kolovozne konstrukcije.
U cilju rešavanja navedenih problema, naučni tim iz ASU razvio je alternativno vezivo na bazi ulja iz algi. Naime, prethodna istraživanja ukazala su da ulja ekstrahovana iz algi mogu formirati materijal sa mehaničkim karakteristikama sličnim bitumenu, ali sa znatno boljim ponašanjem pri niskim temperaturama.
Ulja ekstrahovana iz algi mogu formirati materijal sa mehaničkim karakteristikama sličnim bitumenu, ali sa znatno boljim ponašanjem pri niskim temperaturama.
U okviru najnovije studije analizirana su ulja dobijena iz četiri različite vrste algi. Najbolje performanse pokazalo je ulje slatkovodne zelene mikroalge Haematococcus pluvialis, koje je ispoljilo visoku otpornost na trajne deformacije pod simuliranim saobraćajnim opterećenjem, kao i povećanu otpornost na oštećenja izazvana prisustvom vlage.
Laboratorijska ispitivanja, koja su simulirala kombinovano dejstvo cikličnog saobraćajnog opterećenja i smrzavanja, pokazala su da asfaltne mešavine sa vezivom na bazi H. pluvialis ostvaruju i do 70% bolje vraćanje u prvobitni oblik u poređenju sa klasičnim asfaltom sa naftnim bitumenom.
Međutim, s obzirom na to da vezivo na bazi algi verovatno ne bi bilo jeftinije od bitumena, ono bi se najverovatnije koristilo kao delimična zamena ili dopuna bitumenu u asfaltnim mešavinama, a ne kao njegova potpuna zamena.
Jedinjenja dobijena iz algi mogu poboljšati otpornost asfalta na vlagu, fleksibilnost i sposobnost samoisceljivanja.
Računarski modeli ukazuju da bi svaki dodatni procenat ovog bioveziva smanjio neto emisiju ugljen-dioksida asfaltne mešavine za oko 4,5%. Teorijski, asfalt sa približno 22% bioveziva mogao bi da postigne ugljeničnu neutralnost.
„Jedinjenja dobijena iz algi mogu poboljšati otpornost asfalta na vlagu, fleksibilnost i sposobnost samoisceljivanja, čime se potencijalno produžava vek trajanja kolovoza i smanjuju troškovi održavanja. Dugoročno gledano, asfalt na bazi algi mogao bi doprineti stvaranju održivijih, otpornijih i ekološki prilagodljivijih saobraćajnica“, kaže Fini.
Rad o ovom istraživanju, u kojem su učestvovali i naučnici iz Nacionalne laboratorije za pacifički severozapad, nedavno je objavljen u časopisu ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Održiva rešenja na putu
Naravno, još će dosta nafte proteći naftovodima pre nego što asfalt na bazi algi postane standardna stavka u niskogradnji. Ipak, ovakva istraživanja jasno pokazuju da se razmišljanje o saobraćajnoj infrastrukturi polako pomera – od pukog krpljenja posledica ka traženju dugoročno otpornijih i održivijih rešenja.
