Hawaii se confruntă cu o provocare tot mai mare legată de deșeurile plastice. Reciclarea pe insule este costisitoare și dificilă, iar cantități mari de deșeuri marine continuă să ajungă pe țărmuri sau să rămână în apele înconjurătoare. Acum, cercetătorii explorează o soluție inovatoare, transformând plasele de pescuit abandonate și deșeurile plastice menajere în asfalt pentru drumuri. Primele rezultate sugerează că această abordare ar putea oferi o destinație practică pentru materialele plastice care altfel ar ajunge la gropile de gunoi sau în ocean.
Jeremy Axworthy, cercetător la Centrul pentru Cercetarea Deșeurilor Marine (CMDR) de la Universitatea Hawaiʻi Pacific, a prezentat descoperirile la reuniunea de primăvară a Societății Americane de Chimie (ACS). "Această lucrare investighează dacă este responsabil să folosim materiale plastice reciclate în drumurile din Hawaii", a declarat Axworthy. "Prin reutilizarea deșeurilor plastice care se află deja în Hawaii, putem reduce impacturile de mediu și economice ale transportului deșeurilor plastice de pe insule, incinerării acestora sau depozitării lor în gropile de gunoi supraaglomerate din Hawaii."
**De ce testează Hawaii drumuri din plastic reciclat**
Începând cu anul 2020, majoritatea drumurilor din Hawaii au fost construite folosind asfalt modificat cu polimeri (PMA), conceput pentru a îmbunătăți rezistența și durabilitatea. Comparativ cu asfaltul convențional, PMA este mai flexibil și mai capabil să reziste la crăpare, deformare și deteriorarea cauzată de apă, făcându-l potrivit pentru climatul tropical al Hawaii-ului. Pentru a produce PMA, granule de stiren-butadien-stiren (SBS; un tip de copolimer) sunt topite într-un liant de asfalt pe bază de petrol. Acest liant este apoi amestecat cu agregate încălzite (pietriș și nisip), acoperind materialul înainte de a fi așternut ca pavaj. Cercetătorii s-au întrebat dacă o parte din polimerul virgin ar putea fi înlocuită cu materiale plastice abandonate. De asemenea, au dorit să știe dacă drumurile realizate cu materiale plastice reciclate vor performa bine și dacă ar putea elibera microplastice sau alte substanțe chimice în mediu. Aceste întrebări i-au determinat pe Departamentul Transporturilor din Hawaii (HDOT) să colaboreze cu chimista de mediu Jennifer Lynch, directoarea CMDR și coordonatoarea echipei de cercetare.
**Reciclarea plaselor de pescuit în asfalt**
HDOT a solicitat echipei lui Lynch să îndeplinească două sarcini cheie. Prima a fost furnizarea de plase de pescuit abandonate, colectate din apele Hawaii-ului, pentru utilizare în asfalt experimental din plastic reciclat. "Echipamentul de pescuit abandonat din plastic este cel mai mare contributor la problema deșeurilor marine din Hawaii", a declarat Lynch. "Până în prezent, proiectul Bounty al CMDR, care plătește o recompensă financiară pescarilor comerciali autorizați pentru îndepărtarea deșeurilor marine, a eliminat 84 de tone de echipamente de pescuit mari și abandonate din Oceanul Pacific." Al doilea obiectiv a fost determinarea dacă pavajul realizat cu plastic reciclat eliberează mai multe microplastice decât asfaltul standard modificat cu SBS. "Laboratorul CMDR este dotat cu instrumente chimice de ultimă generație pentru cuantificarea și caracterizarea microplasticelor în probe de mediu", explică Lynch. "Această capacitate este incredibil de unică și de impact, mai ales în combinație cu proiectul nostru de îndepărtare a deșeurilor marine și cu misiunea noastră de a recicla deșeurile în produse de infrastructură locale, necesare pe termen lung." După ce o companie americană a prelucrat materialele plastice recuperate în forme potrivite pentru producția de asfalt, HDOT a mutat proiectul în realitate. O companie locală de pavaje a reasfaltat porțiuni dintr-o stradă rezidențială de pe Oahu, folosind trei amestecuri diferite de asfalt: unul cu SBS standard, unul care conținea polietilenă reciclată din programul de reciclare menajeră al Honolulu și unul realizat din polietilenă recuperată din plase de pescuit abandonate. Aproximativ 11 luni mai târziu, echipa lui Lynch s-a întors pentru a colecta praf de drum din fiecare secțiune, pentru a măsura orice microplastic eliberat în mediul înconjurător.
**Măsurarea eliberării de microplastice**
Oamenii de știință au separat diferite tipuri de polimeri din praful de drum, inclusiv microplastice, fragmente de plastic mai mari și cauciuc de anvelope. Apoi, au folosit cromatografia gazoasă-spectrometrie de masă prin piroliză (Py-GC-MS) pentru a determina originea materialelor. Analiza a identificat stiren și butadien din PMA standard, polietilenă din pavajele din plastic reciclat și din plase de pescuit, precum și izopren și cauciuc butadienic din anvelopele vehiculelor. Primele constatări au arătat că pavajul care conținea polietilenă reciclată nu elibera mai mulți polimeri decât pavajul convențional cu SBS. Același model a apărut în testarea de performanță în laborator și în apa de furtună simulată, colectată de pe secțiunile experimentale de drum. Deși cercetătorii au detectat particule de dimensiunea microplasticelor, doar un număr foarte mic au fost identificate ca polietilenă, indiferent de tipul de pavaj din care proveneau. Cercetătorii consideră că acest lucru se datorează faptului că plasticul se amestecă în liantul de asfalt. Pe măsură ce drumul se uzează în timp, particulele care se desprind sunt compuse din rocă, liant de asfalt și polimer împreună, nu din plastic singur. Echipa compară, de asemenea, eliberarea de polimeri din pavaj cu cantitatea de material din anvelope găsită în praful de drum. "În datele noastre inițiale Py-GC-MS", continuă Lynch, "am observat că uzura anvelopelor eclipsează semnalul polietilenei cu ordine de mărime, ca niște vârfuri gigantice! A trebuit să căutăm în cele mai mici detalii ale cromatogramei pentru a găsi semne de polietilenă."
**Un posibil nou viitor pentru deșeurile plastice**
Mai sunt necesare teste suplimentare pentru a evalua cât de bine rezistă aceste drumuri din plastic reciclat pe termen lung. Chiar și așa, cercetătorii cred că această abordare ar putea, în cele din urmă, să reducă atât deșeurile de la gropile de gunoi, cât și deșeurile marine în Hawaii. "Unii oameni cred că reciclarea plasticului este o farsă - că nu funcționează; este prea dificilă", a declarat Lynch. "Dar această lucrare demonstrează că reciclarea poate funcționa atunci când societatea prioritizează sustenabilitatea." Cercetarea a fost finanțată de Departamentul Transporturilor din Hawaii.