O futuro parece sombrio para as areias betuminosas do Canadá. Mas dada a necessidade contínua do mundo por estradas suaves e seguras, há esperança para a indústria. O aglutinante asfáltico feito de betume e óleo é a cola ideal para unir os 40 milhões de quilômetros de estradas do mundo – e isso pode ser feito de forma sustentável, econômica e ambiental.
Com a transição global para veículos elétricos em andamento e o compromisso do Canadá em 2021 de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 40 a 45% abaixo dos níveis de 2005 até 2030 para cumprir suas obrigações do Acordo de Paris, o Canadá usará menos combustíveis fósseis, especialmente de importações e produtos atualizados, incluindo os das areias oleaginosas de Alberta.

Cerca de 10% das emissões atuais do Canadá vêm da extração e atualização de betume bruto das areias petrolíferas, cerca de 70 milhões de toneladas por ano. Globalmente, cerca de 70 a 80 por cento das emissões de gases de efeito estufa são provenientes da queima de combustíveis para eletricidade, aquecimento e transporte e da indústria.

Nosso grupo de pesquisa investigou o desempenho do ciclo de vida de estradas de asfalto nos últimos 30 anos, fornecendo alguns insights notáveis ​​sobre os benefícios relativos do ligante Alberta reto, produzido com refino mínimo e sem atualização. A produção de aglutinante asfáltico de betume bruto de Alberta pode reduzir realisticamente a combustão e as emissões de gases de efeito estufa do ciclo de vida das areias oleosas em qualquer lugar de 40 a 60 por cento.

Asfalto de baixa qualidade leva a mais reparos

O betume de Alberta tem baixo teor de cera, tornando-o altamente desejável para a produção de ligantes asfálticos. O baixo teor de cera significa que o pavimento pode ser reciclado – e reciclado novamente – apoiando uma verdadeira economia circular.

A vida útil do pavimento está em declínio devido ao tráfego intenso, temperaturas extremas e uso incorreto de materiais recuperados para reabilitar e reconstruir estradas antigas. O uso das chamadas tecnologias verdes – óleo de motor reciclado e barato, por exemplo – oferece satisfação de curto prazo em detrimento do desempenho de longo prazo.

As agências governamentais de transporte não são incentivadas a usar ligantes mais fortes. No entanto, as rachaduras no pavimento podem ser reduzidas em até 30 a 50 por cento construindo estradas que maximizem o uso de ligante Alberta reto e não adulterado.

Isso permite que proprietários de infraestrutura municipais, provinciais e estaduais em todo o mundo reduzam os orçamentos de construção e reabilitação, diminuam os atrasos nas viagens e custos associados e melhorem a segurança.

Os fichários são materiais complexos

Dois componentes aglutinantes influenciam a vida útil das estradas:asfaltenos e ceras. Os asfaltenos são moléculas grandes que dão ao aglutinante força coesiva (a capacidade do adesivo de se manter unido) e força adesiva (a força entre o adesivo e outro material), mas impedem que ele flua em temperaturas frias. As ceras de parafina são frequentemente um componente natural do asfalto, ocorrendo em quantidades variadas, dependendo da fonte do petróleo usado para fabricar o ligante.

O ligante é uma mistura de asfaltenos sólidos e ceras em um material oleoso. Quando o teor de cera é alto, os asfaltenos tendem a se separar dos óleos e se agrupam mais firmemente. Um aglutinante de alta cera é mais rígido em temperaturas frias, o que reduz a adesão e promove rachaduras. Um aglutinante ideal tem cera mínima e tem uma composição mais ou menos uniforme.

Aglutinante de baixa qualidade é caro

As especificações de construção para asfalto muitas vezes não identificam ligantes de baixo desempenho. Mais do que alguns ligantes abaixo do padrão estão sendo usados ​​na construção de estradas no Canadá. Os petróleos brutos de areias oleosas têm os menores teores de cera de todas as fontes e podem produzir ligantes de alta qualidade.

Os ligantes Alberta de vários graus funcionam bem sozinhos, sem aditivos, desde que sejam usados ​​com bons projetos de pavimento. No entanto, a adição de fibras de PET (tereftalato de polietileno) de garrafas plásticas recicladas pode reforçar drasticamente o asfalto.

Por exemplo, uma seção de teste de asfalto de 12 anos no norte de Ontário, construída com aglutinante de alta qualidade de Alberta e modificada com 0,3% de fibra PET reciclada, praticamente não apresenta problemas hoje. Espera-se que tenha uma vida útil final de cerca de 38 anos; uma melhoria significativa em comparação com os ciclos de desempenho históricos de 15 a 25 anos.

A produção de ligante asfáltico a partir de areias betuminosas de Alberta não apenas reduzirá as emissões de gases de efeito estufa da indústria em 40 a 60 por cento, mas também pode prolongar a vida útil do pavimento em 30 a 50 por cento.

As demandas de combustível e asfalto estão indo em direções opostas

Hoje, cerca de dois a cinco por cento do petróleo bruto é transformado em asfalto, e o restante é atualizado para combustíveis. À medida que as regulamentações governamentais mudam para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, as empresas que extraem e/ou produzem petróleo bruto terão uma demanda reduzida e serão pressionadas a criar produtos que não precisem ser refinados ou que não sejam queimados. Os petróleos brutos leves e médios não podem atender à demanda de aglutinante asfáltico em um cenário líquido-zero em 2050, tornando o betume um forte concorrente para uso como aglutinante asfáltico.

O mundo tem quase 40 milhões de quilômetros de estradas, das quais 65% são pavimentadas. As estradas asfaltadas são mais seguras do que as estradas não pavimentadas e são mais econômicas para um maior volume de tráfego.

O volume de estradas não pavimentadas globalmente apresenta uma tremenda oportunidade econômica. A precificação e os créditos de carbono acelerarão a transição do betume. A produção de ligantes asfálticos de alto desempenho a partir de betumes brutos de Alberta – especialmente aqueles extraídos por meio de processos in situ que requerem uma área de superfície menor – pode posicionar a indústria de areias betuminosas para permanecer viável.

Alberta tem betume suficiente para abastecer a indústria global de construção de estradas por mais de 100 anos se as empresas petrolíferas desviarem cerca de 50% de cada barril para produzir ligante asfáltico.