Що, якби дорожні ремонти стали рідшими, а промислові відходи перетворилися на матеріал для довговічніших трас? Вчені запропонували незвичайний спосіб оновити асфальт — додавати до нього сталевий шлак, який зазвичай вважається відходом металургійного виробництва.
Сталевий шлак утворюється під час виплавки сталі з руди або металобрухту. Дослідники використали його для створення спеціальної суміші — SEAM, у якій шлак поєднується з епоксидно-модифікованим асфальтовим в’яжучим. Ідея проста: завдяки високій міцності та структурі сталевого шлаку дорожнє покриття може краще протистояти зношуванню та деформації.
Дорога, яку не доведеться постійно ремонтувати
У моделі дослідників звичайне покриття та суміш із 20% епоксиду служили близько 6 років. Варіант із 35% епоксиду міг працювати приблизно 15 років, а з 50% — до 20 років.
Це важливо не лише для дорожніх служб. Коли асфальт руйнується, автомобілям потрібно більше пального, а ремонти створюють затори та додаткові викиди. За розрахунками авторів, саме експлуатаційні фактори формували близько 95% викидів і 60% витрат за весь життєвий цикл дороги у базових сценаріях.
Дослідники вважають, що приблизно 35% епоксиду дає найкращий баланс між довговічністю, екологічним ефектом і ціною. Подальше збільшення частки матеріалу продовжує термін служби, але екологічні переваги вже зростають повільніше.
Мільярди тонн CO₂ — за одним сценарієм
Команда змоделювала, що станеться, якщо поступово замінювати звичайний асфальт на міських дорогах Китаю новим покриттям. У сценарії повної заміни модель показала потенційне скорочення приблизно на 1,74 млрд тонн CO₂-еквівалента та 1,23 млн тонн PM2.5 за розрахунковий період.
Саме дрібнодисперсний пил PM2.5 пов’язують із підвищеним ризиком низки серцево-судинних і легеневих захворювань. На основі моделей впливу забруднення автори оцінили, що зниження PM2.5 потенційно могло б запобігти 31 802–128 980 передчасним смертям. Водночас це саме системні модельні оцінки, а не точний прогноз кількості врятованих життів.
Економічний ефект також може бути значним: за сценаріями дослідження, використання SEAM могло б дати 3,48–15,01 трлн юанів економії. Втім, технологія поки не готова просто завтра замінити весь асфальт. Потрібна логістика перевезення шлаку, промислові потужності та близько семи днів для повного затвердіння нового покриття.
Дослідження опубліковане в журналі Communications Earth & Environment Якщо результати моделювання підтвердяться на практиці, майбутнє дорожнє покриття може виявитися буквально зробленим із того, що сьогодні вважають промисловим відходом.