p Os buracos são agravantes para passar por cima, e podem causar bilhões de dólares em danos a cada ano às rodas de automóveis, pneus e suspensões. Atualmente, equipes de estrada preenchem esses buracos com asfalto contendo hidrocarbonetos, mas esse material pode vazar, poluindo o meio ambiente. Agora, os cientistas relatam uma maneira totalmente nova de consertar estradas que também é ecológica - usando um resíduo de tratamento de águas residuais chamado cascalho, que geralmente é descartado em aterros sanitários. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Expo Virtual Outono 2020 da American Chemical Society (ACS).

p "Tivemos a ideia de desviar a areia residual dos aterros e transformá-la em um produto comercializável, "diz Zhongzhe Liu, Ph.D., quem está apresentando o trabalho. "Nós o formulamos em uma argamassa de cerâmica que poderia ser usada como remendo para o reparo de buracos." A substância, conhecido como remendo assistido por areia (GAP), é, em última análise, mais seguro para o meio ambiente do que o asfalto à base de hidrocarbonetos.

p Mas grão, um pesado, sólido não biodegradável, requer processamento para se tornar GAP. Primeiro, águas residuais contendo esgoto, restos de alimentos e outros resíduos são processados ​​em estações de tratamento. O resultado é água limpa que é lançada nos cursos d'água, mas também sólidos do tratamento preliminar que são principalmente areia e cascalho, e isso é conhecido como grão. Como a areia contém patógenos e impurezas que a tornam inadequada para reciclagem direta, geralmente é levado para um aterro e enterrado.

p Liu, que está na California State University-Bakersfield, e seus colaboradores estavam procurando maneiras de tornar o grão útil, talvez como um material de estrada. Eles decidiram incorporá-lo em uma cerâmica de fosfato quimicamente ligada (CBPC). CBPCs são rotineiramente usados ​​para tratar resíduos perigosos ou radioativos para descarte, mas ninguém tinha usado isso ainda em produtos de águas residuais.

p Como um CBPC contém ingredientes que inativam os micróbios, os pesquisadores pensaram que essa poderia ser uma boa maneira de matar patógenos e acabar com um material que poderia ser aplicado com segurança em estradas. “Na primeira etapa de fazer um CBPC, misturamos a areia úmida com óxido de cálcio e óxido de magnésio, que formam uma pasta de areia alcalina que impede a proliferação de patógenos, "Liu diz." O segundo passo é adicionar um ácido fraco, Dihidrogenofosfato de potássio, na pasta alcalina minimizada por patógenos para formar a argamassa de CBPC com areia. "

p Remendo de asfalto convencional contém betume, um pegajoso, resíduo preto que sobra após a destilação do petróleo. O adesivo convencional contém hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (conhecidos como PAHs) que são um risco para a saúde humana. Um adesivo formulado com areia elimina essa preocupação ambiental porque sua matriz é composta de óxidos de cálcio e magnésio que não são tóxicos para as pessoas.

p Até aqui, os pesquisadores analisaram o desempenho do GAP no laboratório, mostrando que tem uma resistência à compressão comparável ao pavimento de asfalto, e eles acreditam que sua longevidade será superior à dos remendos à base de asfalto. O grupo entrou com um pedido de patente para GAP com base nessas descobertas iniciais. Enquanto isso, eles estão trabalhando para melhorar ainda mais a resistência à compressão do GAP, para que pudesse ser usado para outros aplicativos, como a construção de paradas de roda no final das vagas de estacionamento.

p A próxima etapa para colocar o GAP no mercado como um remendo de buracos é avaliar sua resistência de adesão quando em contato com o pavimento existente e sua durabilidade quando exposto a extremos ambientais. A equipe está atualmente trabalhando em experimentos em escala de demonstração para testar o GAP em uma rodovia operacional com tráfego regular. Se necessário, eles vão explorar aditivos para melhorar ainda mais as propriedades mecânicas e durabilidade do novo material. Além disso, eles planejam conduzir uma comparação lado a lado do GAP e do patch convencional para obter uma compreensão completa das vantagens que ele oferece em termos de pegada de carbono e benefício econômico.