Como a pavimentação com plástico pode resolver o problema global de resíduos
Estradas nas quais o plástico residual é derretido e misturado com materiais de pavimentação estão se tornando mais comuns em todo o mundo. Embora por enquanto continuem a ser uma tecnologia de nicho, os especialistas dizem que as estradas podem se tornar uma de uma variedade de usos para o plástico descartado.
POR ANN PARSON • 11 DE FEVEREIRO DE 2021
Uma estrada que atravessa Accra, a capital de Gana, é igual a qualquer outro asfalto. No entanto, o que a maioria dos motoristas não percebe é que o asfalto sob eles contém uma pasta de plásticos usados - sacos, garrafas e embalagens de salgadinhos destruídos e derretidos - que de outra forma seriam destinados a um aterro.
O ímpeto para muitos projetos rodoviários semelhantes em andamento em Gana foi um plano ambicioso anunciado pelo presidente Akufo-Addo em 2018. Ele pede que os ganenses se esforcem por um modelo circular, para reciclar e reutilizar tanto lixo plástico quanto eles produzem a cada ano - cerca de 1,1 milhões de toneladas - até 2030.
Apenas 5% das 5.000 toneladas de plástico que os ganenses descartam todos os dias chegam às instalações de reciclagem. O resto acaba em aterros sanitários, lixões ilegais, ruas e cursos de água, ou é queimado em fossas abertas, envenenando o ar. Em uma nação em desenvolvimento, “é difícil reciclar plástico”, observou Heather Troutman, gerente de programa da Gana National Plastic Action Partnership. “É caro, complicado, técnico e muito mais fácil simplesmente queimá-lo. Mas se você pudesse valorizar o plástico reciclado ”, transformando-o em redes de pesca, combustível ou material de pavimentação,“ ele não seria enterrado; não vai se queimar; não vai chegar ao oceano. ”
Aparecendo pela primeira vez na Índia há duas décadas, as estradas de plástico estão sendo testadas e construídas em mais e mais países, à medida que o problema mundial de poluição por plástico se torna mais fortemente sentido. A Índia instalou mais de 60.000 milhas dessas estradas. A tecnologia, entretanto, está ganhando terreno na Grã-Bretanha, Europa e Ásia. Vários países - África do Sul, Vietnã, México, Filipinas e Estados Unidos, entre eles - construíram suas primeiras estradas de plástico apenas recentemente.
Um número crescente de estudos afirma que as estradas que contêm resíduos de plástico têm potencial para um desempenho tão bom ou melhor do que as estradas tradicionais. Eles podem durar mais, são mais fortes e duráveis em relação a cargas e sulcos, podem tolerar grandes variações de temperatura e são mais resistentes a danos causados pela água, rachaduras e buracos. A tecnologia também tem o potencial de recuperar de uma quantidade pequena a considerável de plásticos de aterros sanitários e despejos aleatórios, descobriram os pesquisadores, enquanto fornece uma quantidade significativa para pavimentação e reparo de estradas. Em uma pequena nação como Gana, onde apenas 23% das estradas são pavimentadas atualmente, o plástico descartado pode ser muito útil.
Estradas de plástico “oferecem uma oportunidade de absorver centenas de milhares de toneladas [de plástico], quase da noite para o dia”, diz um defensor.
“Temos que ser realistas em algum ponto em como tentamos remediar o vasto problema da poluição do plástico”, disse Doug Woodring, fundador da Ocean Recovery Alliance, por e-mail. “Acredito que estradas de plástico, se feitas em escala, em combinação com outros usos para plástico reciclado, como concreto e combustível, oferecerão uma oportunidade de absorver centenas de milhares de toneladas, quase da noite para o dia.”
A tecnologia de incorporação de resíduos plásticos em materiais de pavimentação provavelmente levará muito tempo para evoluir. Embora amplamente utilizado na Índia, ainda está em seus estágios iniciais em outros países. No entanto, dado que apenas 9 por cento dos 350 milhões de toneladas de plástico que os humanos produzem a cada ano são reciclados, os defensores vêem a tecnologia como uma das muitas estratégias que podem ajudar os humanos a abandonar o hábito de enviar lixo às cegas e adotar as práticas essenciais para um economia circular: reduzir, reutilizar, reciclar.
“A beleza das estradas é que há muitas e muitas delas”, disse Greg White, engenheiro de pavimentação da Universidade da Costa do Sol da Austrália. Quatro empresas já construíram centenas de quilômetros de estradas de plástico na Austrália, “principalmente estradas locais menores”, observou ele. “Isso ocorre principalmente porque os conselhos locais estão muito mais dispostos a tentar coisas que são consideradas sustentáveis, em oposição aos departamentos do governo que supervisionam grandes rodovias.” Acrescentou White, que estudou produtos da empresa escocesa MacRebur, um fabricante líder de materiais de pavimentação de plástico, “Para essas propriedades que podemos testar, não há absolutamente nenhuma dúvida de que se você colocar o plástico certo no asfalto, pode melhorar as propriedades de a superfície."
O que está faltando, ele e outros alertam, são os dados sobre o quão bem as estradas de plástico envelhecem e resistem ao longo do tempo, uma vez que na maioria dos países a tecnologia está em uso há menos de sete anos.
Enquanto diferentes empresas buscam abordagens diferentes, a ideia geral é que os resíduos de plástico sejam derretidos e misturados a outros ingredientes para fazer asfalto rodoviário. Normalmente, o asfalto é composto de 90 a 95 por cento de agregado - seja cascalho, areia ou calcário - e 5 a 10 por cento de betume, a substância pegajosa preta extraída do petróleo bruto que une o agregado. Quando os empreiteiros adicionam resíduos de plástico - que podem servir como um agente de ligação ainda mais forte do que o betume - eles geralmente substituem apenas 4 a 10 por cento do betume, embora alguns métodos exijam muito mais. Estradas de plástico, portanto, não são fitas sólidas de plástico - longe disso.
A pesquisa sugere que "usar resíduos de plástico na construção de estradas ajuda a melhorar substancialmente a estabilidade, resistência, vida à fadiga e outras propriedades desejáveis de misturas betuminosas, levando a maior longevidade e desempenho do pavimento", Michael Burrow, engenheiro da Universidade de Birmingham e autor sênior de um estudo global da tecnologia, disse em um e-mail. “Embora, possa ser muito cedo para muitos dos aplicativos relatados mostrarem falha prematura.”
De acordo com Toby McCartney, cofundador e CEO da MacRebur, o uso de resíduos plásticos na pavimentação de estradas pode absorver um volume significativo de plástico descartado. “Dos resíduos de plástico que são um problema para os municípios, poderíamos usar cerca de 40% deles, se tivéssemos todas as estradas contendo resíduos de plástico”, disse McCartney. “No momento, estamos fazendo lobby para tentar incluir os resíduos de plástico nos padrões. Até que isso aconteça, está em uma escala menor do que gostaríamos. ” De acordo com o site da empresa, cada tonelada de mix MacRebur contém o equivalente a 80.000 garrafas de plástico; cada quilômetro de estrada pavimentada com seu produto contém o peso de quase 750.000 sacolas plásticas.
O material plástico da MacRebur é fragmentado até o tamanho de grãos de arroz, ensacado e vendido para empresas de construção e asfalto em todo o mundo. Desde o lançamento da MacRebur em 2016, seus materiais foram usados em centenas de quilômetros de estradas, caminhos, entradas de automóveis e estacionamentos na Turquia, Japão, Arábia Saudita, Dubai, Austrália, Nova Zelândia e em outros lugares. Nos EUA, a empresa está marcando presença nas duas costas, com fábrica planejada para Tampa, na Flórida, e contratos de manufatura na Califórnia.
O processamento do asfalto à base de petróleo é responsável por consideráveis emissões de gases de efeito estufa a cada ano.
Seguindo uma abordagem diferente, a PlasticRoad na Holanda evita totalmente o asfalto tradicional. Em 2018, a empresa concluiu um projeto piloto de 30 metros em Zwolle, considerada a primeira ciclovia de plástico reciclado do mundo. Um segundo seguiu em Giethoorn. Barato para produzir e fácil de instalar, esses caminhos são construídos com módulos ocos feitos de plásticos descartados descartáveis. Em Gana, a Nelplast mistura resíduos plásticos triturados com areia e molda a mistura em blocos de pavimento.
Na Índia, onde 50 por cento das estradas do país não eram pavimentadas há apenas alguns anos, até 14.000 milhas de novas estradas foram instaladas desde que o Ministro de Transporte Rodoviário da Índia tornou obrigatório, em 2016, adicionar resíduos de plástico em estradas betuminosas. A tecnologia de estradas de plástico da Índia cresceu a partir de experimentos feitos em 2001 por R. Vasudevan, um professor de química da Thiagarajar College of Engineering em Madurai. Reconhecendo as semelhanças entre plástico e betume, ambos derivados do petróleo, ele misturou plástico triturado com cascalho e, em seguida, betume, e viu um bom efeito de ligação. O método de Vasudevan supostamente emprega dois tipos de plástico: LDPE, ou polietileno de baixa densidade usado em sacolas plásticas, e PET, tereftalato de polietileno, usado em garrafas de refrigerante. McCartney, da MacRebur, lembra de estar na Índia em 2016 e perceber pessoas consertando buracos tampando-os com sacos plásticos e incendiando-os. Isso lhe deu a ideia por trás de MacRebur.
Até que ponto as estradas de plástico são amigas do ambiente? Uma preocupação é que o aquecimento do plástico para fazer asfalto pode criar emissões de carbono, anulando qualquer economia de emissões com o uso de menos betume. Vasudevan diz que, para seu próprio método, é necessário apenas aquecer o plástico a 170 graus Celsius (338 graus Fahrenheit), o que está bem dentro de uma faixa segura. “Os plásticos, à medida que são aquecidos, vão do sólido ao líquido para o gasoso e é apenas acima de 270 graus C, quando estão no seu estado mais gasoso, que liberam gases”, explicou Troutman, que também é um cientista ambiental. McCartney calcula que, para cada tonelada de betume deixada de asfalto, até uma tonelada de emissões de CO2 é economizada, uma vez que menos petróleo é aquecido para a extração do betume. O processamento do asfalto à base de petróleo é responsável por consideráveis emissões de gases de efeito estufa a cada ano.
Outra preocupação com as estradas de plástico é que elas eliminarão microplásticos. Ninguém ainda relatou que isso ocorreu, e os entrevistados para este artigo dizem que não veem os microplásticos como um problema. “O material da estrada é relativamente inerte, um bloco sólido de asfalto”, observou Troutman. “Na verdade, a maior fonte de microplásticos do planeta é a abrasão dos pneus.”
No verão passado, um projeto piloto na Califórnia mostrou quantos testes rigorosos devem ocorrer antes que uma estrada, se pavimentada com um material novo como o plástico, seja considerada dirigível e segura, especialmente uma grande rodovia conduzida por grandes plataformas com cargas pesadas. A Highway 162 em Oroville estava nas manchetes em agosto passado quando Caltrans, o Departamento de Transporte da Califórnia, trabalhando com a TechniSoil Industrial, que fornecia o plástico liquefeito, pavimentou uma tira de teste de 1.000 pés. Foi a primeira vez de Caltrans usando essa nova abordagem. “Eu odeio plástico”, disse Tom Pyle, que dirige o Programa de Pavimentação Asfáltica da Caltrans. “Eu nem vou beber em uma garrafa de plástico - e se houver uma maneira de usar plástico para fazer uma estrada durar mais, vamos lá.”
Suas máquinas quebraram, trituraram a camada superior da velha estrada, transformaram-na em cascalho, misturados em PET de garrafas de refrigerante recicladas - que tem a consistência de “Gorilla Glue”, observou Pyle - e depositaram a mistura novamente. Nenhum cascalho ou betume extra foi usado. Mais tarde, um engenheiro que verificou o trabalho avisou que a nova superfície "se moveu" e parecia insegura. A Caltrans acabou substituindo-o pelo asfalto tradicional. “Essa foi nossa primeira seção de teste para plástico”, disse Pyle. “Não queríamos nenhum acidente, por qualquer motivo, para prejudicar o objetivo de construir uma estrada de plástico.”
Longe de ser dissuadido, Caltrans provavelmente instalará outra seção de testes em Oroville na próxima primavera. Pyle disse que eles usarão novos métodos de construção e buscarão "maior resistência". “Ainda não sabemos a espessura desse material para transportar milhares de caminhões por dia”, disse ele.
Troutman vê as estradas de plástico como “um avanço promissor”, especialmente em um país como Gana, com um acúmulo de projetos de estradas. E, no entanto, com a perspectiva de que em 2050 o mundo produzirá três vezes mais resíduos de plástico do que já produziu, ela enfatiza a importância de Gana restringir todo o uso desnecessário de novos plásticos. “Esse é o primeiro passo”, observou ela. “Se continuarmos a bombear cada vez mais plástico, nunca seremos capazes de gerenciá-lo de forma sustentável.”
https://e360.yale.edu/features/how-paving-with-plastic-could-make-a-dent-in-the-global-waste-problem
Ann Parson
Ann Parson é jornalista científica especializada em medicina, saúde, meio ambiente e tecnologia. Seu livro comercial mais recente, The Proteus Effect; Células-tronco e sua promessa para a medicina, feitas de Libra
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