Studio: riciclato

Notizie Notizie | 25 aprile 2023

RENO – La pavimentazione in asfalto formulata con plastica riciclata è sopravvissuta con successo al traffico di camion pesanti e ai fiumi atmosferici dell’inverno 2022-23 dopo che una sezione della California State Route 99 è stata allagata a gennaio, hanno annunciato martedì i funzionari.

"È una testimonianza della nuova tecnologia", ha affermato Elie Hajj, professore di ingegneria civile e ambientale presso l'Università del Nevada, Reno e direttore associato del loro Superpave Center. "Stiamo conducendo test approfonditi sulle prestazioni e sull'ambiente per arrivare a questa miscela di asfalto."

Mentre la ricerca sull'uso della plastica riciclata in laboratorio continua, Granite Construction, che ha collaborato con il Western Regional Superpave Center dell'Università, si è rivolta a Caltrans per testare la nuova miscela di asfalto nel mondo reale.

"Abbiamo realizzato un rivestimento per un progetto Caltrans sulla Highway 99, sostituendo la loro miscela convenzionale con il 10% di plastica in peso del legante", ha affermato Edgard Hitti, responsabile nazionale dell'asfalto per Granite Construction. “Quello è stato il primo mix di successo a basse emissioni di carbonio utilizzato da Caltrans”.

La pavimentazione in asfalto è tradizionalmente una miscela di aggregati – rocce frantumate, ghiaia e sabbia – tenuti insieme da un legante di asfalto, solitamente un liquido nero appiccicoso o una forma semisolida di petrolio per creare una miscela coesiva.

Questa innovativa miscela di leganti per asfalto utilizza plastica proveniente da un'unica fonte, toner per cartucce per stampanti usate. È stato chiamato MTP, che sta per polimero toner modificato. Si tratta di un rifiuto di plastica post-consumo destinato all'incenerimento o alle discariche negli Stati Uniti. Molti enti pubblici richiedono l’uso di materiali riciclabili nelle pavimentazioni in asfalto e questa fonte di plastica soddisfa tali requisiti.

"Solo il 9% di tutti i rifiuti di plastica viene riciclato, quindi non volevamo utilizzare materiali provenienti dai flussi di riciclaggio esistenti", ha affermato Hajj. “E volevamo polimeri post-consumo, un prodotto a basso o netto zero carbonio”.

La polvere di toner e le cartucce sono generalmente classificate come rifiuti elettronici, il che li rende difficili da riciclare e contribuiscono da 9.000 a oltre 25.000 tonnellate di rifiuti ogni anno negli Stati Uniti, poiché non esiste alcuna applicazione per un migliore utilizzo.

"Volevamo trovare una fonte che non fosse attualmente riciclata in modo da poter migliorare il totale della plastica riciclata negli Stati Uniti e non ricavare da un flusso esistente che viene attualmente riciclato e utilizzato in altri settori", ha affermato Hitti. "È anche un ottimo strumento per migliorare la Dichiarazione Ambientale di Prodotto della miscela di asfalto, denominata "Valore nutrizionale" della miscela di asfalto."

Il volume approssimativo dei rifiuti di plastica derivanti dalle cartucce di toner riciclati nel breve tratto della Highway 99 è equivalente a 450 contenitori per il riciclaggio residenziali con ruote di grandi dimensioni posizionati sul marciapiede.

Oltre alle sue altre proprietà, questa plastica ha il potenziale di ridurre le emissioni di anidride carbonica dall’asfalto liquido di circa il 5%, deviando allo stesso tempo 200 libbre di plastica dal flusso di rifiuti per ogni tonnellata di asfalto liquido prodotto.

Il toner delle cartucce usate della stampante viene aggiunto al legante asfaltico in parziale sostituzione per migliorarne le proprietà meccaniche. Il legante polimerico toner modificato viene combinato con aggregati per produrre la miscela di asfalto utilizzata per costruire la superficie della pavimentazione in asfalto. Hajj ha affermato che l'uso del toner è migliore rispetto ad altri prodotti in plastica, poiché non sono ossidati come molti altri prodotti riciclabili.

"Le materie plastiche non sono tutte uguali, quindi con le cartucce toner si tratta di un prodotto coerente, uniforme e omogeneo", ha affermato Hajj. “Molte plastiche sono materiali molto duri e difficili da lavorare. Le cartucce di toner sono migliori perché sono una plastica mista post-consumo più morbida che è più adatta alla modifica del legante grazie al suo basso punto di fusione e alla migliore elasticità rispetto alla plastica dura convenzionale.

La sezione di 500 piedi della Highway 99 a Elk Grove, appena a sud di Sacramento, è stata asfaltata dopo che un test iniziale della miscela l'anno precedente si era rivelato efficace nell'applicazione della pavimentazione del parcheggio di un negozio Target. Nel mese di ottobre il tratto autostradale è stato asfaltato e i test successivi dimostrano che sta andando bene, anche dopo l'allagamento dovuto alla rottura di un argine durante un temporale atmosferico.