In che modo pavimentare con la plastica potrebbe intaccare il problema globale dei rifiuti

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Una strada che attraversa Accra, la capitale del Ghana, assomiglia a qualsiasi altro asfalto. Tuttavia, ciò che la maggior parte dei conducenti non si rende conto è che l'asfalto sotto di loro contiene un impasto di plastica usata – sacchetti, bottiglie e snack triturati e sciolti – che altrimenti sarebbero stati destinati a una discarica.

L'impulso per molti progetti stradali simili in corso in Ghana è stato un piano ambizioso annunciato dal presidente Akufo-Addo nel 2018. Chiede ai ghanesi di impegnarsi per un modello circolare, per riciclare e riutilizzare tutti i rifiuti di plastica che producono ogni anno – circa 1,1 milioni di tonnellate – entro il 2030.

Appena il 5 per cento delle 5.000 tonnellate di plastica che i ghanesi scartano ogni giorno arriva agli impianti di riciclaggio. Il resto finisce in discariche, discariche abusive, strade e corsi d'acqua, oppure viene bruciato in fosse aperte, avvelenando l'aria. In una nazione in via di sviluppo, "è difficile riciclare la plastica", ha osservato Heather Troutman, responsabile del programma del Ghana National Plastic Action Partnership. "È costoso, complicato, tecnico e molto più semplice masterizzarlo. Ma se potessi dare valore alla plastica riciclata "trasformandola in reti da pesca, carburante o materiale per pavimentazioni" non verrebbe seppellita; non si brucerà; non arriverà all'oceano. "

Apparse per la prima volta in India due decenni fa, le strade di plastica vengono testate e costruite in un numero sempre maggiore di paesi mentre il problema dell'inquinamento da plastica nel mondo diventa più acuto. L'India ha installato oltre 60.000 miglia di queste strade. La tecnologia, nel frattempo, sta guadagnando terreno in Gran Bretagna, Europa e Asia. Diversi paesi, tra cui Sud Africa, Vietnam, Messico, Filippine e Stati Uniti, hanno costruito le loro prime strade di plastica solo di recente.

Un numero crescente di studi afferma che le strade contenenti plastica di scarto hanno il potenziale per funzionare altrettanto o meglio delle strade tradizionali. Possono durare più a lungo, sono più resistenti e durevoli rispetto a carichi e solchi, possono tollerare ampi sbalzi di temperatura e sono più resistenti ai danni causati dall'acqua, alle crepe e alle buche. Secondo i ricercatori, la tecnologia ha anche il potenziale per recuperare ovunque da una piccola a una quantità considerevole di plastica dalle discariche e dallo scarico casuale, fornendo una quantità significativa per la pavimentazione e la riparazione delle strade. In una piccola nazione come il Ghana, dove solo il 23% delle strade è attualmente asfaltato, i rifiuti di plastica potrebbero fare molto.

Le strade di plastica “offrono l'opportunità di assorbire centinaia di migliaia di tonnellate [of plastic], quasi dall'oggi al domani ", dice un avvocato.

"Dobbiamo essere realistici a un certo punto nel modo in cui cerchiamo di porre rimedio al vasto problema dell'inquinamento da plastica", ha detto in una e-mail Doug Woodring, il fondatore di Ocean Recovery Alliance. "Credo che le strade di plastica, se realizzate in scala, in combinazione con altri usi per la plastica riciclata, come il cemento e il carburante, offriranno l'opportunità di assorbire centinaia di migliaia di tonnellate, quasi dall'oggi al domani".

È probabile che la tecnologia di incorporare la plastica di scarto nei materiali per pavimentazione richieda molto tempo per evolversi. Sebbene ampiamente in uso in India, è ancora nelle sue fasi nascenti in altri paesi. Tuttavia, dato che solo il 9% dei 350 milioni di tonnellate di plastica che gli esseri umani producono ogni anno viene riciclato, i sostenitori vedono la tecnologia come una delle tante strategie che possono aiutare gli esseri umani a smettere di inviare ciecamente rifiuti a valle e ad adottare le pratiche essenziali per un economia circolare: ridurre, riutilizzare, riciclare.

"Il bello delle strade è che ce ne sono tantissime", ha affermato Greg White, ingegnere di pavimentazione presso l'Università australiana della Sunshine Coast. Finora quattro società hanno costruito centinaia di miglia di strade di plastica in Australia, "principalmente strade locali più piccole", ha osservato. "Questo è principalmente perché i consigli locali sono molto più disposti a provare cose che sono considerate sostenibili, al contrario dei dipartimenti governativi che sovrintendono alle grandi autostrade". Ha aggiunto White, che ha studiato i prodotti dell'azienda scozzese MacRebur, leader nella produzione di materiali per pavimentazioni in plastica, "Per quelle proprietà che possiamo testare, non c'è assolutamente alcun dubbio che se metti la plastica giusta nell'asfalto, puoi migliorare le proprietà di la superficie."

Ciò che manca, avvertono lui e altri, sono i dati su quanto bene invecchiano e resistono le strade di plastica nel tempo, poiché nella maggior parte dei paesi la tecnologia è in uso da meno di sette anni.

I lavoratori hanno stabilito una carreggiata realizzata con rifiuti di plastica ad Agartala, in India, a gennaio.
Xinhua / Stringer tramite Getty Images

Mentre diverse aziende stanno perseguendo approcci diversi, l'idea generale è che la plastica di scarto viene sciolta e mescolata con altri ingredienti per produrre asfalto stradale. Normalmente, l'asfalto è composto dal 90 al 95 percento di aggregato – ghiaia, sabbia o calcare – e dal 5 al 10 percento di bitume, la sostanza appiccicosa nera estratta dal petrolio greggio che lega insieme l'aggregato. Quando gli appaltatori aggiungono rifiuti di plastica, che possono fungere da legante ancora più forte del bitume, spesso sostituiscono solo il 4-10% del bitume, anche se alcuni metodi richiedono molto di più. Le strade di plastica, quindi, non sono solidi nastri di plastica, tutt'altro.

La ricerca suggerisce che "l'uso di plastica di scarto nella costruzione di strade aiuta a migliorare sostanzialmente la stabilità, la resistenza, la durata a fatica e altre proprietà desiderabili delle miscele bituminose, portando a una migliore longevità e prestazioni della pavimentazione", Michael Burrow, un ingegnere presso l'Università di Birmingham e autore senior di uno studio globale sulla tecnologia, ha detto in una e-mail. "Anche se potrebbe essere troppo presto per molte delle applicazioni segnalate per mostrare un guasto prematuro."

Secondo Toby McCartney, cofondatore e CEO di MacRebur, l'utilizzo di plastica di scarto nella pavimentazione stradale può assorbire un volume significativo di plastica scartata. "Dei rifiuti di plastica che sono un problema per i comuni, potremmo usarne circa il 40 per cento, se avessimo ogni strada contenente rifiuti di plastica", ha detto McCartney. "Al momento, stiamo facendo pressioni per cercare di includere i rifiuti di plastica negli standard. Fino a quando ciò non accadrà, sarà su scala minore di quanto vorremmo che fosse. " Secondo il sito web dell'azienda, ogni tonnellata di miscela MacRebur contiene l'equivalente di 80.000 bottiglie di plastica; ogni chilometro di strada asfaltata con il suo prodotto contiene il peso di quasi 750.000 sacchetti di plastica.

Il materiale plastico di MacRebur viene sbriciolato fino alle dimensioni di chicchi di riso, insaccato e venduto a società di costruzioni e asfalto a livello globale. Dal lancio di MacRebur nel 2016, i suoi materiali sono finiti in centinaia di chilometri di strade, sentieri, vialetti e parcheggi in Turchia, Giappone, Arabia Saudita, Dubai, Australia, Nuova Zelanda e altrove. Negli Stati Uniti, l'azienda sta stabilendo una presenza su entrambe le coste, con uno stabilimento pianificato a Tampa, in Florida, e accordi di produzione in California.

La lavorazione dell'asfalto a base di petrolio è responsabile di considerevoli emissioni di gas serra ogni anno.

Perseguendo un approccio diverso, PlasticRoad nei Paesi Bassi evita del tutto l'asfalto tradizionale. Nel 2018, l'azienda ha completato un progetto pilota di 100 piedi a Zwolle, annunciata come la prima pista ciclabile in plastica riciclata al mondo. Ne seguì un secondo a Giethoorn. Economici da produrre e facili da installare, questi percorsi sono costruiti con moduli cavi in ​​plastica di scarto monouso. In Ghana, Nelplast mescola i rifiuti di plastica sminuzzati con la sabbia e modella la miscela in blocchi di pavimentazione.

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In India, dove il 50 per cento delle strade del paese non era asfaltata solo pochi anni fa, sono state installate ben 14.000 miglia di nuove strade da quando il ministro indiano per i trasporti stradali ha reso obbligatorio, nel 2016, aggiungere rifiuti di plastica nelle strade bituminose. La tecnologia indiana delle strade in plastica è nata dalla sperimentazione condotta nel 2001 da R. Vasudevan, professore di chimica presso il Thiagarajar College of Engineering di Madurai. Riconoscendo le somiglianze tra plastica e bitume, entrambi derivati ​​dal petrolio, ha mescolato la plastica sminuzzata con la ghiaia, poi il bitume, e ha visto un buon effetto adesivo. Secondo quanto riferito, il metodo di Vasudevan impiega due tipi di plastica: LDPE, o polietilene a bassa densità utilizzato nei sacchetti di plastica, e PET, polietilene tereftalato, utilizzato nelle bottiglie di soda. McCartney di MacRebur ricorda di essere stato in India nel 2016 e di aver notato che le persone riparavano buche tappandole con sacchetti di plastica e dandole fuoco. Gli ha dato l'idea dietro MacRebur.

Quanto sono ecocompatibili le strade di plastica? Una delle preoccupazioni è che il riscaldamento della plastica per la produzione di asfalto può creare emissioni di carbonio, annullando così qualsiasi risparmio di emissioni derivante dall'utilizzo di meno bitume. Vasudevan afferma che per il suo metodo è necessario solo riscaldare la plastica a 170 gradi Celsius (338 gradi Fahrenheit), che è ben all'interno di un intervallo di sicurezza. "Le materie plastiche, quando vengono riscaldate, passano da solido a liquido a gas, ed è solo sopra i 270 gradi C, quando sono più gassose, che rilasciano gas", ha spiegato Troutman, che è anche uno scienziato ambientale. McCartney calcola che per ogni tonnellata di bitume rimasta dall'asfalto, si risparmia fino a una tonnellata di emissioni di CO2, poiché viene riscaldato meno petrolio per l'estrazione del bitume. La lavorazione dell'asfalto a base di petrolio è responsabile di considerevoli emissioni di gas serra ogni anno.

L'asfalto con l'additivo TonerPlas, composto da plastiche morbide miste, viene utilizzato per rifare la superficie di una carreggiata a Fremantle, nell'Australia occidentale, nel 2020.
Per gentile concessione di Close the Loop

Un'altra preoccupazione per le strade di plastica è che perdono la microplastica. Nessuno ha ancora riferito che ciò sia accaduto e gli intervistati per questo articolo affermano di non vedere le microplastiche come un problema. "Il materiale stradale è relativamente inerte, un solido blocco di asfalto", ha osservato Troutman. "In effetti, la più grande fonte di microplastiche sul pianeta è l'abrasione dei pneumatici".

La scorsa estate, un progetto pilota in California ha portato a casa quanti test rigorosi devono essere effettuati prima che una strada, se pavimentata con un nuovo materiale come la plastica, sia considerata percorribile e sicura, specialmente una grande autostrada percorsa da grandi camion con carichi pesanti. L'autostrada 162 a Oroville era in prima pagina lo scorso agosto quando Caltrans, il dipartimento dei trasporti della California, in collaborazione con TechniSoil Industrial, che ha fornito la plastica liquefatta, ha pavimentato una striscia di prova di 1.000 piedi. Era la prima volta che Caltrans utilizzava questo nuovo approccio. "Odio la plastica", ha detto Tom Pyle, che dirige il programma Office of Asphalt Pavement di Caltrans. "Non berrò nemmeno da una bottiglia di plastica e se esiste un modo per utilizzare la plastica di scarto per far durare più a lungo una strada, facciamolo".

Le loro macchine si spensero, macinarono lo strato superiore della vecchia strada, lo trasformarono in ghiaia, mischiato in PET da bottiglie di soda riciclate – che ha la consistenza di "Gorilla Glue", notò Pyle – e rimise giù la miscela. Non è stata utilizzata ghiaia o bitume in più. In seguito, un ingegnere che ha verificato il lavoro ha comunicato che la nuova superficie si è "spostata" e non si sentiva sicura. Caltrans ha finito per sostituirlo con l'asfalto tradizionale. "Questa è stata la nostra prima sezione di prova per la plastica", ha detto Pyle. "Non volevamo che nessun incidente, per nessun motivo, contaminasse l'obiettivo di costruire una strada di plastica."

Lungi dall'essere scoraggiato, Caltrans probabilmente installerà un'altra sezione di prova a Oroville la prossima primavera. Pyle ha detto che useranno nuovi metodi di costruzione e mireranno a una "maggiore resistenza". "Non sappiamo ancora quanto deve essere spesso questo materiale per trasportare migliaia di camion al giorno", ha detto.

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Troutman vede le strade di plastica come "un progresso promettente", specialmente in un paese come il Ghana con un arretrato di progetti stradali. Eppure, con la prospettiva incombente che entro il 2050 il mondo produrrà più di tre volte più rifiuti di plastica che ha mai fatto, sottolinea l'importanza che il Ghana riduca l'uso non necessario di nuove plastiche. "Questo è il primo passo", ha osservato. "Se continuiamo a pompare sempre più plastica, non saremo mai in grado di gestirla in modo sostenibile".