Пластиковые дороги: как их строят в мире и появится ли в Украине асфальт из вторсырья

Проблема отходов имеет глобальный масштаб и требует все новых и новых подходов к ее решению. Одним из таких решений может быть повторное использование отходов в различных сферах, в том числе и в строительстве дорог. "Большое строительство" дорог в Украине, на котором в этом году сосредоточил свои силы "Укравтодор", также идет в ногу со временем. Так, в Донецкой области впервые во время ремонта дорог стали использовать отходы металлургического производства — шлаки. Следующими станут Запорожская и Днепропетровская области. "Мы на этапе внедрения этих технологий. И стимулируем подрядчиков использовать альтернативные технологии», — отметили в Укравтодоре. По подсчетам аналитиков, Украина без проблем может увеличить использование шлаков в дорожном строительстве как минимум в пять раз.

Пластик тоже может быть решением в строительстве дорог, особенно учитывая проблему именно пластиковых отходов в мире. Частицы микропластика находят даже в самых отдаленных, безлюдных уголках планеты, а исследования Global Nomadic показали, что тела 90% морских птиц содержат в себе пластик. В то же время, количество пластика продолжает расти: на 2018 год, в год во всем мире его произвели около 380 миллионов тонн.

Проблема в том, что пластмасса соединена с другими материалами, что усложняет ее переработку. В среднем, в год перерабатывается лишь 8-9% (динамика 1950 – 2018 гг), остальной пластик — скапливается на свалках либо сжигается, нанося значительный вред окружающей среде.

Тем не менее, сегодня все больше компаний стремятся использовать старый пластик в своих новых разработках, и одно из перспективных направлений — строительство дорог из переработанного пластика.

«Рубрика» разобралась, в чем суть идеи, узнала про плюсы и минусы, и собрала успешные примеры внедрения пластиковых дорог.

🛣️   ПЛАСТИКОВЫЕ ДОРОГИ: В ЧЕМ СУТЬ?

Суть пластиковых дорог отражается в самом их названии. Это дороги, которые изготавливаются либо целиком из пластика, либо из композитов пластика с другими материалами.

Строят такие дороги, в основном, из переработанного пластика: бытовые отходы, одноразовая посуда, крышечки бутылок, колпачки, соломинки, пластиковая мебель и т.д.

В ЧЕМ ИХ ПРЕИМУЩЕСТВО?

Одно из главных преимуществ для окружающей среды –  пластиковые дороги создают из вторсырья, которое, в противном случае, просто окажется на свалке. Вместо того, чтобы загрязнять землю и океан, старый пластик переработается и будет приносить пользу.

Например, пластмассово-битумные композитные дороги могут использовать различные виды пластмассы, тем самым увеличивая повторное использование пластика. Ведь большинство пластиковых отходов не рециркулируются, потому что они обычно смешиваются с различными типами пластика и не-пластика (например, с бумажными этикетками), и до сих пор процесс разделения трудоемок.

В случае с пластиковыми дорогами, после окончания срока службы пластиковых панелей сырье опять можно подвергнуть переработке для создания новых сборных элементов.

Кроме того, пластиковые дороги — это решение в пользу уменьшения использования асфальта, что экономит природные ресурсы. Ведь асфальтобетон требует нефти, которая становится все более дефицитной.

Еще один плюс — выброс парниковых газов при производстве дорог из пластика на 30 тонн меньше, потому что 10% битума в них заменено переработанным пластиком.

Практические исследования показали, что пластиковые композитные дороги демонстрируют характеристики, превосходящие обычные асфальтобетонные дороги. В частности, они показывают лучшую износостойкость и требуют минимального технического обслуживания.

Тесты показали, что пластиковые дороги более устойчивы к погодным воздействиям и температурам. Кроме того, разработчики разных стран говорят о более высоком сроке бесперебойной работы пластиковых дорог. Так, в сравнении с асфальтовым и бетонным покрытиями, пластиковое не дает широких трещин и выбоин (неплохие новости для Украины). Это связано с тем, что полимерно-битумные композитные дороги, в отличие от стандартных асфальтобетонных, не впитывают воду, обладают большей гибкостью, что приводит к уменьшению повреждений и потребности в ремонте. Дорожные покрытия остаются гладкими, требуют меньшего ухода и лучше поглощают звук.

Стоит отметить, что уменьшение количества повреждений дороги повышает ее безопасность, поскольку это автоматически уменьшит количество дорожно-транспортных происшествий и вероятность пробок.

Еще одним огромным преимуществом современных пластиковых дорог является высокая скорость их монтажа. Например, нидерландская компания KWS строит модульные пластиковые дороги, которые легче и быстрее укладывать. Если для создания асфальтовых и бетонных дорог требуются месяцы (если не годы), то пластиковые дороги построят за несколько недель.

Создатели технологии утверждают, что скорость монтажа пластиковых дорог быстрее, чем обычных, ведь нет необходимости проведения землеройных и дорожно-строительных работ. Так голландские разработчики подняли скорость работ на 70%.

Значительным плюсом модульных конструкций является их полая структура, где можно размещать различные коммуникации, кабеля и водоотводы. Кроме того, конструкция дает возможность для дальнейшей модификации: установки датчиков движения, подключения обогрева дороги.

Еще одним, приятным для автомобилистов, плюсом пластиковых дорог является то, что они по своей природе проницаемы и обеспечивают меньшую задержку движения, что снижает потребление бензина.

В ЧЕМ МИНУСЫ?

Несмотря на значительные преимущества пластиковых дорог и позиционирование их как 100% экологичных, абсолютной панацеей для экологии их считать нельзя. В чем же подвох?

Дороги, которые создают из чистого пластика, требуют использования совместимых пластмасс, поскольку при расплавлении пластмассы разных типов могут разделяться по фазе, тем самым вызывая структурные недостатки, которые могут привести к преждевременному разрушению.

Кроме того, пластмасса в дороге может распадаться на микропластик, частицы которого проникают в почву и водоемы. Этот микропластик может также поглощать другие загрязнители.

Еще одним минусом является то, что эта технология не проверена временем. Разработчики уверяют, что ожидаемый срок службы пластиковых дорог составит примерно 30 лет, однако подтверждения этому нет, ведь сама технология относительно новая.

Бесспорно, пластиковые дороги помогают в вопросе утилизации старого пластика, однако полное влияние самих дорог на экологию еще не изучено.

🚗.  ПЛАСТИКОВЫЕ ДОРОГИ НА ПРАКТИКЕ

Индия

Индия — мировой лидер по технологии создания «пластиковых» дорог.

Технологию создания дорог из пластика в Индии в 2002 году разработал Раджагопалан Васудеван, профессор химии Инженерного колледжа Тиагараджара в южном городе Мадурай. Он запатентовал технологию превращения обычного мусора в дорожное покрытие, которое частично заменяет битум — основной компонент асфальта.

В методике Васудевана используют тонко измельчённый пластиковый мусор, который добавляют к нагретому битуму. Затем эту смесь выливают на камни.

Хотя основным сырьём являются пластиковые бутылки, пластиковые отходы могут включать в себя всё: от конфетных обёрток до пакетов. Смесь сокращает количество необходимого битума на 8—10%.

Таким образом создано около 100 тысяч километров индийских дорог. И на этом Индия не останавливается. Недавно министр рыболовства индийского штата Керала Дж. Мерсикутти Амма разработала план, благодаря которому из пластика, который рыбаки вылавливают в океане, уже построили 34 тысяч километров дорог.

Под ее руководством правительство штата начало кампанию под названием «Чистое море», которая обучает рыбаков собирать пластик и возвращать его на берег.

Такая потребность возникла из-за того, что каждый из 1,3 миллиарда жителей Индии ежегодно использует порядка 11 кг пластика — большая его часть попадает в Индийский океан и Аравийское море.

В рамках плана только в первые 10 месяцев рыбаки выловили с Аравийского моря порядка 25 тонн пластика, в том числе 10 тонн полиэтиленовых пакетов и бутылок. Все эти отходы рыбаки доставляли на сушу, где их измельчали и перерабатывали на материал для покрытия дорог. Большинство этих дорог являются дорогами местного значения.

Великобритания

Британский инженер Тоби Маккартни разработал инновационный процесс, который позволяет заменить большую часть сырой нефти, основы битума в асфальте, на крошечные гранулы пластика, созданные из перерабатываемых бутылок.

«Результатом такой инновации стало покрытие на 60 процентов дешевле, чем традиционные выработки, в 10 раз прочнее, и намного лучше для окружающей среды», — утверждает автор проекта MacRebur Тоби Маккартни.

Маккартни впервые задумал эту идею после того, как ему надоело латать выбоины в дорогах возле своего дома. Знакомая ситуация, не так ли? Он работал в Индии и видел, как люди заполняют выбоины пластиковым мусором и выплавляют его прямо на месте. 

Продукт MacRebur по сути наполняет битум переработанными пластиковыми отходами, поэтому дороги становятся прочнее и содержат меньше нефтепродуктов, необходимых для связывания гравия. На разработку пластикового дорожного покрытия понадобилось 18 месяцев тестирования и сегодня дорога, построенная Маккартни уже введена в эксплуатацию.

Нидерланды

В сентябре 2018 года муниципалитет города Зволле открыл 30-метровую велодорожку, сделанную из переработанного пластика. Проект по созданию подобных дорог должен дать использованным бутылкам вторую жизнь, а также ускорить темпы дорожного строительства.

Пластиковая дорога (PlasticRoad), которая, по словам ее разработчиков, «состоит из переработанного пластика настолько, насколько это возможно», была создана компанией KWS совместно с компаниями Wavin и Total oil and gas group.

Проект поддержал муниципалитет города.

Разработчики надеются, что особая структура сможет эффективно защищать дорожку от воздействия воды. Кроме того, они установили специальное углубление, в котором может скапливаться вода.

Также авторы проекта уверяют, что такие дороги смогут служить в три раза дольше, чем традиционные.

Австралия

Даунер, городской совет Хьюма, компании Close the Loop, Sustainability Victoria и RED Group вместе построили первую в истории австралийскую дорогу из мягкого пластика, стекла и тонера.

Покрытие дороги – это мягкие пластмассы из примерно 200 000 пластиковых пакетов и упаковок, 63 000 эквивалентов стеклянных бутылок, тонер из 4500 использованных картриджей для принтеров и 50 тонн переработанного асфальта. Из этих материалов построили дорогу в Крейгибурне, расположенную на севере Мельбурна.

Позднее, в южной части Сиднея также провели успешные испытания аналогичной пластиковой дороги.

Новая Зеландия

В Новой Зеландии, в Новом Плимуте, тоже построили дорогу из использованного пластика. Визуально дорожное покрытие ничем не отличается от обычного асфальта, но, на самом деле, в составе покрытия находится более 833 000 переработанных банок из-под йогурта и молока.

Первоначально пластик планировалось уничтожить. Однако, по задумке местного правительства, полтонны пластика было выделено на прокладку дорожного покрытия.

Если дорога справится с нагрузками, то содержание пластмассовых предметов в асфальте, которое на данный момент составляет 0,5%, повысят.

Согласно утверждению специалистов, применение пластика придает асфальту стойкость и прочность. То, что нужно, для дорог.