Ingenieure der University of Missouri (MU) arbeiten mit Dow aus Midland, MI, und dem Verkehrsministerium von Missouri (MoDOT) zusammen, um Asphaltmischungen zu entwickeln und zu testen, die Kunststoffabfälle enthalten. Die Forschung zielt darauf ab, Kunststoffabfälle in der Umwelt zu reduzieren, indem sie in Asphalt integriert werden, um US-Straßen und Brücken zu pflastern.
Forscher des Mizzou Asphalt Pavement and Innovation Lab (MAPIL) am MU College of Engineering fügen die Kunststoffabfallpartikel den Fahrbahnmischungen hinzu.
„Kunststoff wurde entwickelt, um langlebig zu sein und eine Haltbarkeit von Hunderten von Jahren zu haben“, sagte Bill Buttlar, Glen Barton Chair in Flexible Pavements der MU im Department of Civil and Environmental Engineering und Direktor von MAPIL, in einer vorbereiteten Erklärung. „Asphalt und Kunststoffe sind auch chemisch ähnlich, weil sie beide aus Erdöl stammen, also miteinander vermischt werden können. Sie sind nicht perfekt kompatibel, aber nahe genug, dass Ingenieure und Chemiker zusammenarbeiten können, um eine praktikable Lösung zu finden.“
Pflastermischungen enthalten normalerweise Asphalt und Zuschlagstoffe wie Steine, Sand oder Kies. Ingenieure und Studenten von MAPIL überdenken diesen traditionellen Ansatz jedoch, indem sie verschiedene Arten von Einweg-Polyethylenabfällen, einschließlich Trinkflaschen, Strohhalmen und Einkaufstüten, in die Mischungen einarbeiten Mischungen. Die Idee entstand aus einer Reihe von Gesprächen zwischen Buttlar und MU-Alumnus Jim Fitterling, Vorsitzender und CEO von Dow.
„Dieses Projekt passt perfekt an die Schnittstelle zwischen dem Zweck und der Mission von Dow und der University of Missouri“, sagte Fitterling. „Bei Dow arbeiten wir daran, einige der schwierigsten Herausforderungen unserer Welt anzugehen, wie etwa die Beseitigung von Plastikmüll. Diese Herausforderungen erfordern großartige Problemlöser und starke Partnerschaften. Ich weiß, dass wir beides bekommen, wenn wir mit dem College of Engineering der University of Missouri zusammenarbeiten.“
Das Einarbeiten von Kunststoffabfällen in Straßenbelagsmischungen senkt die Straßenbaukosten und kommt der Umwelt zugute, indem die Menge an neuem Material in der Straßenbelagsmischung reduziert wird. MoDOT verwendet derzeit recycelte Asphaltdecken, recycelte Asphaltschindeln und gemahlenen Reifengummi in seinen Pflastermischungen.
In realen Tests wird die Kunststoffabfall enthaltende Mischung von MAPIL als Fahrbahnbelag – eine neue Asphaltschicht – auf einem sich verschlechternden Abschnitt der Straßenoberfläche in Columbia, MO, in der Nähe der Universität verwendet. Der Verkehr auf dem fast zwei Meilen langen Testgebiet beträgt durchschnittlich etwa 36.000 Fahrzeuge pro Tag. Das Team wird das Testgebiet mindestens ein Jahr lang beobachten.
Der Test umfasst auch einen Kontrollabschnitt, der mit einer aktuellen MoDOT-zugelassenen Fahrbahnmischung gepflastert ist, und einen separaten Testabschnitt, um eine Fahrbahnmischung zu testen, die chemisch modifizierten, recycelten, gemahlenen Reifenkautschuk enthält. Die Fahrbahnauflage sollte 10 bis 15 Jahre halten, bevor sie ersetzt werden muss, und recycelte Materialien wie Kunststoff und Reifengummi können diesen Zeitraum verlängern, indem sie die Festigkeit und Zähigkeit erhöhen.
„Jeder hat das Gefühl, dass dies eine wirklich große Sache ist“, sagte Buttlar. „Auf der einen Seite schätzen wir Plastik und profitieren davon, aber wir schwimmen gerade im Plastikmüll. Dies ist eindeutig eine kritische, globale Herausforderung, bei der derzeit nicht viele praktikable Lösungen verfügbar sind. In diesem Fall muss der Belag dauerhaft, wirtschaftlich und wirklich nachhaltig sein.“
Er fügte hinzu: „Wir konzentrieren uns jetzt darauf, den Lebenszyklus von Kunststoffabfällen im Straßenbelag zu untersuchen, um sicherzustellen, dass es sich um einen saubereren und nachhaltigeren Ansatz handelt, und ich denke, jeder spürt, dass dies eine mögliche Lösung ist.“
