Aktualności

Czy da się zbudować nową drogę z materiału zdartego ze starej nawierzchni i sprawić, żeby była jeszcze trwalsza? Naukowcy z Politechniki Lubelskiej twierdzą, że tak. W ciągu trzech lat chcą doprowadzić do prawdziwej rewolucji.

– 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.

Dlatego nie każdy odzyskany materiał nadaje się do ponownego użycia. Gdy nawierzchnia jest frezowana, a pozyskany materiał zachowuje dobrą jakość to może być ponownie wykorzystany do budowy nowych warstw asfaltowych. Jednak zwykle, po kilkunastu lub kilkudziesięciu latach eksploatacji materiał ten jest na tyle zdegradowany, że nie nadaje się do ponownego użycia. Najczęściej służy jako kruszywo do utwardzania poboczy i dróg gruntowych. 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, a sfrezowaną nawierzchnię, czyli kruszywo otoczone asfaltem, powinniśmy wykorzystywać ponownie jako składnik mieszanek asfaltowych do budowy dróg.

Rozwiązanie ma również istotne 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, we współpracy z Politechniką Gdańską i Politechniką Poznańską, chcą to zmienić. Ich celem jest opracowanie technologii, która pozwoli ponownie wykorzystać nawet silnie zdegradowane nawierzchnie do budowy pełnowartościowych dróg.

Kluczowym 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 stosunkowo 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.

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.

Miliony na innowację

Projekt „Opracowanie nowatorskiej technologii aktywacji materiałów z recyklingu nawierzchni asfaltowych” otrzymał 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 i 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.