Drogi z recyklingu trwalsze niż nowe. Naukowcy z Politechniki Lubelskiej wykorzystają odpady

Asfalt wciąż drożeje

- Często mówimy, że drogowcy „leją asfalt”, ale w rzeczywistości mamy do czynienia z mieszanką mineralno-asfaltową, która w ponad dziewięćdziesięciu procentach składa się z kruszywa. To kruszywo mineralne, naturalne, o różnym uziarnieniu, natomiast asfalt stanowi tylko kilka procent. Po podgrzaniu do wysokiej temperatury asfalt staje się płynny i dopiero po jego wymieszaniu z kruszywem otrzymujemy właściwą mieszankę mineralno-asfaltową - wyjaśnia dr inż. Agnieszka Woszuk z Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej. - Najistotniejszym składnikiem jest właśnie asfalt, ponieważ to on podlega procesom starzenia. Pęka, kruszy się, traci elastyczność.

Uczelnia podkreśla, że dlatego nie każdy odzyskany materiał nadaje się do ponownego użycia. Kiedy nawierzchnia jest frezowana, a pozyskany materiał zachowuje dobrą jakość to wówczas może być ponownie wykorzystany do budowy nowych warstw asfaltowych. Zwykle, po kilkunastu lub kilkudziesięciu latach eksploatacji materiał jest na tyle zdegradowany, że nie nadaje się do ponownego użycia. Zwykle służy jako kruszywo do utwardzania poboczy i dróg gruntowych. Plitechnika podkreśla,że jest to jednak oznacza ogromne marnotrawstwo cennych zasobów.

- To bardzo duża nieefektywność ekonomiczna - podkreśla dr inż. Agnieszka Woszuk z Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej. - Cena kruszywa kształtuje się poniżej 100 zł za tonę, natomiast asfalt obecnie przekracza już 2,5 tys. zł i wciąż drożeje. Dzieje się tak, ponieważ asfalt powstaje z ropy naftowej, której ceny rosną m.in. ze względu na sytuację geopolityczną. Dlatego na pobocza powinno trafiać wyłącznie kruszywo, asfrezowaną nawierzchnię, czyli kruszywo otoczone asfaltem, powinniśmy wykorzystywać ponownie jako składnik mieszanek asfaltowych do budowy dróg.

Rozwiązanie ma też znaczenie dla środowiska

- Dzięki recyklingowi ograniczamy zużycie zasobów naturalnych. Drogi buduje się z asfaltu powstającego z ropy naftowej i kruszyw naturalnych, a te drugie szybko się wyczerpują. Jeszcze w 2004 roku szacowano, że złoża granitu w Polsce wystarczą na ok. 240 lat. W 2020 roku prognozy mówiły już tylko o 63 latach - wskazuje dr Woszuk. - To efekt intensywnego boomu budowlanego. Dlatego powinniśmy maksymalnie wykorzystywać to, co już mamy.

Naukowcy z Politechniki Lubelskiej współpracując z Politechniką Gdańską i Politechniką Poznańską, chcą to zmienić. Zamierzaja opracować technologię, która pozwoli ponownie wykorzystać nawet silnie zdegradowane nawierzchnie do budowy pełnowartościowych dróg. Elementem jest chemiczne „odmładzanie” asfaltu.

- Asfalt starzeje się i traci swoje właściwości w wyniku przemian chemicznych, które zachodzą zarówno podczas produkcji, jak i użytkowania drogi. Jeśli chcemy przywrócić mu dobre parametry, musimy działać właśnie na poziomie chemicznym. Dlatego będziemy dodawać specjalne substancje, m.in. biopolimer pozyskiwany ze skorupiaków, a także przetworzone tworzywa sztuczne, takie jak polietylen czy polipropylen. Dzięki temu nie tylko poprawimy jakość nawierzchni, ale też znajdziemy nowe zastosowanie dla odpadów polimerowych - zaznacza dr Szymon Malinowski z Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej.

Proces jest prosty: zniszczona nawierzchnia jest zrywana, materiał poddawany aktywacji, mieszany z kruszywem i świeżym asfaltem, a następnie ponownie układany na drodze. - Dzięki tej technologii możemy wydłużyć trwałość nowej nawierzchni o 10–20 procent. Standardowy cykl życia asfaltu wynosi około 20 lat, a my chcemy wydłużyć go o kolejne 2–4 lata - dodaje naukowczyni.

Politechnika opodkreśla, że jeśli projekt zakończy się sukcesem, może zmienić sposób myślenia o infrastrukturze drogowej. Zamiast sięgać po nowe surowce, zaczniemy traktować istniejące drogi jako ich wartościowe źródło. A wtedy każda zużyta nawierzchnia przestanie być problemem – stanie się początkiem kolejnej.

Ponad 11,5 mln zł

Projekt dostał ponad 11,5 mln zł dofinansowania w ramach programu TEAM NET FENG Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Spośród 65 zgłoszonych konsorcjów wybrano zaledwie 8, co pokazuje skalę konkurencji i rangę przedsięwzięcia.

Badania potrwają trzy lata. Obejmą zarówno opracowanie technologii, jak i jej przygotowanie do wdrożenia w przemyśle. Koncepcję projektu opracował zespół naukowców z Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej: dr inż. Agnieszka Woszuk, dr Szymon Malinowski, pod kierownictwem prof. Wojciecha Franusa.