Os engenheiros estão impulsionando a inovação para ajudar a eliminar o desperdício de plástico
p Equipe do laboratório do Laboratório de Inovação e Pavimentação Asfáltica de Mizzou, ou MAPIL, mostram as partículas de resíduos de plástico que estão sendo adicionadas à mistura do pavimento. O laboratório está localizado dentro do MU College of Engineering. Crédito:University of Missouri
p Todos os anos nos Estados Unidos, milhões de toneladas de resíduos plásticos são descartados e não reciclados, levando a graves problemas ambientais. Em um esforço para ajudar a evitar que esses resíduos acabem no meio ambiente, engenheiros da Universidade de Missouri estão fazendo parceria com a Dow e o Departamento de Transporte de Missouri (MoDOT) para testar a mistura de resíduos de plástico nas misturas de pavimento asfáltico para possível uso em estradas e pontes americanas. p As misturas de pavimento asfáltico são normalmente criadas a partir de uma mistura de asfalto e outros materiais chamados "agregados, "como pedra, areia ou cascalho, disse Bill Buttlar, a Cátedra Glen Barton em Pavimentos Flexíveis do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. Ele disse que a composição química do plástico o ajuda a se tornar um bom produto para misturas de pavimento rodoviário.
p "O plástico foi desenvolvido para ser durável e tem uma vida útil de centenas de anos, "Buttlar disse." Asfalto e plásticos também são quimicamente semelhantes porque ambos vêm do petróleo bruto, para que possam ser misturados. Eles não são perfeitamente compatíveis, mas é perto o suficiente para que engenheiros e químicos possam trabalhar juntos para encontrar uma solução viável. "
p Dentro do Laboratório de Inovação e Pavimento Asfáltico Mizzou, ou MAPIL, localizado no MU College of Engineering, engenheiros e alunos estão determinando como incorporar vários tipos de uso único, resíduos de plástico à base de polietileno em pavimento de asfalto, incluindo garrafas de bebida, sacos de mercearia e canudos para beber. Buttlar, o diretor do laboratório, disse que a ideia de usar resíduos de plástico em pavimentos foi desenvolvida por meio de uma série de conversas que teve com o ex-aluno de Mizzou, Jim Fitterling, o presidente e CEO da Dow, uma empresa global de ciência de materiais de US $ 39 bilhões, após uma visita que Fitterling fez ao laboratório MAPIL durante uma recente visita à faculdade.
Os engenheiros da Universidade de Missouri estão trabalhando com a Dow e o Departamento de Transporte de Missouri para testar o uso de resíduos de plástico em misturas de pavimentação de estradas. Crédito:University of Missouri p Fitterling está ansioso para fazer uma parceria com sua alma mater.
p "Entrei na Dow há mais de 35 anos, duas semanas depois de se formar na Mizzou, "Fitterling disse." Esta empresa e esta universidade têm sido partes integrantes da minha vida. Então, Sempre aprecio a oportunidade de juntar os dois. Mas, ainda mais do que isso, através deste projeto, Mizzou e Dow estão fazendo parceria em uma solução inovadora que irá melhorar nosso planeta. Este projeto se encaixa perfeitamente na interseção entre o propósito e a missão da Dow e da Universidade de Missouri. Na Dow, estamos trabalhando para enfrentar alguns dos desafios mais difíceis que nosso mundo enfrenta, como acabar com o lixo plástico. Esses desafios exigirão ótimos solucionadores de problemas e parcerias sólidas. Eu sei que estamos conseguindo ambos quando trabalhamos com a Universidade de Missouri College of Engineering. "
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Um teste do mundo real
p O MoDOT está animado para começar a ver o uso de plástico reciclado em pavimentos de asfalto, disse Dave Ahlvers, engenheiro estadual de construção e materiais.
p A mistura do pavimento usando plástico reciclado está sendo aplicada a uma seção em deterioração do Stadium Boulevard em Columbia, perto da rodovia norte-americana 63. Crédito:University of Missouri.
p "O material reciclado é um elemento importante para a entrega de um produto durável e econômico, "Ahlvers disse." Atualmente, utilizamos asfalto reciclado, pavimento, telhas de asfalto recicladas e borracha de pneu moída em nossas misturas. A expansão para utilizar plástico reduz a quantidade de material virgem necessária, o que é uma situação vencedora para o meio ambiente e para o custo geral. "
p Os engenheiros e alunos da MU testam sua mistura desenvolvida em laboratório em um ambiente do mundo real quando ela é aplicada como uma sobreposição de pavimento, ou uma nova camada de asfalto, a uma seção em deterioração da superfície da estrada, ao longo de um trecho do Stadium Boulevard em Columbia, da College Avenue até a U.S. Highway 63, onde o tráfego médio é de aproximadamente 36, 000 veículos por dia. Buttlar disse para confirmar os resultados, a equipe precisará observar a área de teste de quase duas milhas por pelo menos um ano, incluindo um verão e um inverno. Ele disse que uma sobreposição de pavimento deve durar pelo menos uma década, ou cerca de 12-15 anos, antes de precisar ser substituído, e materiais reciclados, como plástico e borracha de pneu, também podem estender a vida útil do pavimento, aumentando sua resistência e tenacidade. Buttlar também planeja conduzir monitoramento de longo prazo do Stadium Boulevard e futuros projetos de demonstração em parceria com o MoDOT.
p As seções de teste no Stadium Boulevard também incluirão uma seção de controle, ou área com uma mistura de pavimento atual comumente usada e aprovada pelo MoDOT, bem como uma seção de teste adicional usando uma mistura de pavimento, incluindo um quimicamente modificado, borracha de pneu de sucata de solo reciclada. O teste de borracha do pneu no solo está sendo realizado em colaboração com um parceiro de projeto adicional, Asphalt Plus, LLC. Este produto prolonga a vida útil da estrada, reduz os custos de construção de estradas, e poderia impedir o descarte de milhões de pneus inservíveis nos EUA e na Europa.
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Atendendo às especificações certas
p Antes que uma mistura de pavimento possa ser aplicada em escala comercial para ser usada por empreiteiros em licitações em projetos de estradas, ele deve primeiro ter uma determinada especificação que seja aprovada pelo MoDOT, ou a autoridade reguladora de transporte de outro estado. Este processo começa na fase de desenvolvimento, quando laboratórios como o MAPIL auxiliam na criação de um produto, e também pode continuar assim que um projeto de demonstração de campo for concluído e os empreiteiros puderem conduzir mais inovações em seus próprios laboratórios.
p "As especificações são um conjunto de requisitos e parâmetros que são colocados no contrato para que um produto consistente possa ser produzido e licitado por todos os contratantes, "Ahlvers disse." A inovação permite que o MoDOT use nosso financiamento de forma mais eficiente, e temos esperança de poder fazer a diferença na redução da entrada de plásticos em aterros sanitários. "
p Uma amostra de mistura de teste de pavimento asfáltico projetada pelo Laboratório de Inovação e Pavimento Asfáltico Mizzou está pronta para mais testes de laboratório para determinar sua resistência e durabilidade. Crédito:University of Missouri
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Tendo o meio ambiente em mente
p Um aspecto fundamental deste projeto é garantir que o produto final não cause um impacto prejudicial ao meio ambiente. Então Buttlar está colaborando com um de seus colegas na Faculdade de Engenharia, Baolin Deng, para estudar o impacto ambiental do projeto. Deng, professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, já ajudou a equipe de Buttlar com testes de microscopia eletrônica e testes de qualidade da água, e Buttlar disse até agora, os resultados indicam que o impacto ambiental deve ser insignificante.
p "Todo mundo tem a sensação de que isso é realmente um grande negócio, "Buttlar disse." Por um lado, apreciamos os plásticos e nos beneficiamos deles, no entanto, estamos nadando em resíduos de plástico agora. Este é claramente um ponto crítico, desafio global onde não há muitas soluções viáveis disponíveis atualmente. Nesse caso, o pavimento terá que ser durável, econômico e verdadeiramente sustentável. Agora estamos focados em estudar o ciclo de vida dos resíduos de plástico no pavimento para nos certificarmos de que é um produto de limpeza, abordagem mais sustentável, e acho que todos percebem que essa é uma solução possível. "