Melhorar o pavimento asfáltico de estradas usando nanocompósitos minerais projetados
Resumo gráfico. Crédito:Revisões de nanotecnologia (2022). DOI:10.1515/ntrev-2022-0062
Um novo aglutinante de nanoasfalto ecológico foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Swansea e da Universidade Técnica de Braunschweig.
O produto gera uma nova classe de aditivo de mistura asfáltica a quente (WMA) que reduz significativamente o consumo de energia e, ao mesmo tempo, minimiza as emissões de vapores e gases de efeito estufa durante a produção de misturas asfálticas quando comparado ao asfalto convencional, além de funcionar de forma eficaz em larga escala.
Para atingir emissões líquidas de carbono zero, a Highways UK está aumentando a adoção do WMA como padrão em toda a sua cadeia de suprimentos. Quando comparado aos asfaltos convencionais de mistura a quente, as tecnologias WMA podem fornecer maior eficiência e reduzir a produção de carbono, com CO
2 reduções de até 15%. Os WMAs são produzidos em temperaturas de até 40°C mais baixas do que o asfalto comum, portanto, mudar para eles economizaria cerca de 61.000 toneladas de CO
2 a cada ano no Reino Unido, o que equivale a reduzir 300 milhões de milhas de viagens de automóvel.
Para resolver esses problemas na tecnologia WMA, uma equipe do Braunschweig Pavement Engineering Center (ISBS) da Technische Universität Braunschweig e do Energy Safety Research Institute (ESRI) da Swansea University descobriu o potencial de nanocompósitos de argila/sílica pirogenada para serem usados como um aglutinante antienvelhecimento que pode não só servir para reduzir as temperaturas, mas também superar as limitações significativas causadas pela suscetibilidade à umidade.
O pesquisador principal Dr. Göshtasp Cheraghian da Universidade Técnica de Braunschweig disse:"O estudo fornecido preenche a lacuna técnica na tecnologia WMA. Nosso nanocompósito é uma substância econômica e não tóxica que pode ter um impacto significativo na estabilidade WMA".
“Normalmente, os ligantes asfálticos são suscetíveis ao envelhecimento devido ao calor, ar, luz solar e água, que prejudicam a qualidade do pavimento, reduzindo a durabilidade”. O Dr. Sajad Kiani da ESRI disse:"Descobrimos que a adição de partículas reforçadas com minerais não apenas diminuirá a oxidação e o envelhecimento do asfalto, mas também melhorará a vida útil do pavimento rodoviário e diminuirá as emissões relacionadas ao asfalto".
O professor Andrew Barron, fundador e diretor da ESRI e a cadeira Sêr Cymru de Energia e Meio Ambiente de Baixo Carbono da Universidade de Swansea, disse:
"Em comparação com materiais comerciais, nossa solução requer concentrações mais baixas (menos de 0,3% em peso) de aditivos devido à sua atividade superficial superior e, como tal, tem o potencial de resolver alguns dos desafios associados a estradas menos duráveis".
Dr. Cheraghian resume:"Nossos resultados sobre a interação molecular entre nanopartículas e ligantes de asfalto podem abrir caminho para novas aplicações de nanotecnologia na engenharia de asfalto."
O artigo pode ser lido em
Revisões de nanotecnologia .
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