تولید آسفالت حافظ محیط‌زیست/ ریزجلبک‌ها، آسفالت‌های آینده هستند
درهرحال ریزجلبک‌ها را در آینده می‌توان برای سبزتر کردن جاده‌ها به کار برد. درحال حاضر این طرح از قیمت انجام طرح تا قابلیت اجرایی آن، چالش‌های مختلفی پیش رو دارد.
پايگاه خبري تحليلي «پارس»- یکی از شاهرگ‌های ارتباطی هر کشور شبکه جاده‌ای آن است و دولت‌ها برای حفظ و کنترل آن بودجه‌های کلانی را اختصاص می‌دهند. براساس آمار ٢٠١١ تقاضا برای تولید آسفالت سالانه ٢,١درصد افزایش می‌یابد. به‌طوری که مصرف این ماده در‌سال ٢٠١٣ به ٦٥٥میلیون بشکه در روز رسید. آسفالت‌های معمولی عمر طولانی ندارند و بیشتر اوقات دلیل ناکارآمدی جاده‌ها هستند و به این ترتیب به هزینه‌های نوسازی جاده‌ها می‌افزایند. از سوی دیگر باید در نظر داشت استفاده از این ماده علاوه بر هزینه‌های مالی، محیط‌زیست را نیز تخریب می‌کند. همچنین برای تولید آن به انرژی و منابع زیادی نیاز است. بنابراین طی سال‌های گذشته به کاربردن ماده‌ای جایگزین برای کاهش هزینه‌ها و حفظ محیط‌زیست، به موضوع تحقیقات متعدد در سراسر جهان تبدیل شده است. اکنون به نظر می‌رسد ریزجلبک‌ها، روغن خوراکی و دور ریز تونر پرینتر بتوانند سطح جاده‌ها را هموارتر کند. در این اوضاع مسابقه برای تولید یک جایگزین مناسب برای آسفالت‌های معمولی آغاز شده است. فرآیند مسطح کردن جاده‌ها کار دشواری نیست. لایه‌های آسفالت که به‌طور معمول از قیر طبیعی تهیه شده‌اند (یکی از محصولات فرعی تقطیر نفت) روی سطحی از سنگ‌های خرد شده و شن ریخته می‌شود. قیر مانند یک چسب این ترکیب را نگه می‌دارد و نوعی آسفالت خلق می‌کند.
با این وجود کنترل و نگهداری از جاده یک شغل پرهزینه است. طبق آمار اتحادیه صنعت آسفالت انگلیس، بازسازی شبکه جاده‌های این کشور و حفظ آنها در شرایط معقول بیش از ١٢میلیارد پوند در سال هزینه دارد.
«سیمون هست» استاد دانشگاه و مهندس شیمی در دانشگاه «کویین» واقع در اونتاریو، معتقد است آسفالت صنعتی استاندارد و ماندگار نیست. او می‌گوید: مشکل این ترکیب آن است که مواد به کار رفته در آن عملکرد ضعیفی دارند. وجود برخی مواد نفتی کیفیت سیمان موجود در آسفالت را می‌کاهد و دلیل اصلی ناکارآمدی جاده‌ها یا ایجاد پستی و بلندی در آنهاست.
رقابت برای تولید آسفالت زیست‌محیطی
اما فقط بحث هزینه‌های حفظ و نگهداری نیست. تولید آسفالت به صنعت نفت وابسته است و البته فرآیندی است که انرژی بسیاری در آن صرف می‌شود. به همین دلیل مدتی است که رقابت برای تولید یک جایگزین بهتر آغاز شده است.
در سیدنی محققان مشغول آزمایش ترکیب دورریز تونر پرینتر با نفت بازیافتی هستند تا یک آسفالت حافظ محیط‌زیست بسازند. در همین راستا طی سال‌های گذشته نیز مطالعاتی برای توسعه و تهیه آسفالت‌های زیست‌محیطی و غیرنفتی انجام شده است.
در دانشگاه ایالت واشنگتن نیز محققان از روغن خوراکی نوعی آسفالت تهیه کرده‌اند و سال گذشته نیز دانشگاه واگنینگن در هلند از «لیگنین» که ماده‌ای طبیعی در گیاهان و درختان است ماده مناسب دیگری برای جایگزین کردن قیر طبیعی ساختند. همچنین این محققان استفاده از دانه سویا، روغن کلزا و دانه‌های قهوه را نیز بررسی کرده‌اند.
براساس تحقیق WSU که در اواخر ٢٠١٣ منتشر شد، نتیجه گرفته شد استفاده از روغن خوراکی مقاومت آسفالت در برابر ترک خوردن را افزایش می‌دهد. همچنین در صورت تجاری شدن ایده ساخت آسفالت طبیعی از بهای تهیه آن کاسته خواهد شد. این درحالی است که قیمت آسفالت استاندارد و معمولی با توجه به نوسان قیمت نفت، تغییرات زیادی دارد. با این وجود «هست» هنوز کاملا مطمئن نیست که روغن خوراکی برای این کار جایگزین مناسبی باشد. او می‌گوید: این ماده هم مانند نفت به دلیل ضعف در پیوستگی آن در بلندمدت به ترک خوردن جاده‌ها منجر می‌شود.
«برونو بوجولی» مدیر تحقیقات مرکز ملی
de la Recherche Scientifique هم موافق است که استفاده از روغن خوراکی که برای دستیابی به خواص مکانیکی از لحاظ شیمیایی دستکاری شده، به شدت روی کیفیت ماده حاصل تاثیرگذار است. بر همین اساس او درباره امنیت موادغذایی هشدار داد و گفت: آسفالت با پایه روغن سبزیجات روی ذخایر مواد غذایی تأثیرگذار خواهد بود.
بوجولی در این اواخر نقشی کلیدی در تولید بیوآسفالت از ریزجلبک‌ها ایفا کرده است. او از فرآیندی استفاده کرده که «روانگرایی هیدروترمال» نام دارد و از آن برای تبدیل دورریز سوخت‌های طبیعی (ازجمله چوب و فاضلاب) به نفت زیست‌محیطی استفاده می‌شود. ترکیب شیمیایی آسفالت طبیعی با ریزجلبک از آسفالتی که با نفت تهیه می‌شود، متفاوت است. اما آزمایشات اولیه نشان می‌دهند این ماده خواصی چسبناک دارد و می‌تواند مواد را به‌طور کامل به یکدیگر بچسباند. همچنین قابلیت تحمل وزن بار مانند خودروها را دارد. البته هنوز مشخص نیست عملکرد این نوع آسفالت در جاده چگونه باشد.
بازیافت ٩٥درصد آسفالت سبز
بوجولی پیشنهاد می‌کند ریزجلبک‌ها (که استفاده از آنها در تولید مواد آرایشی و رنگ‌های نساجی معمول است) راه‌حلی سبزتر و مناسب‌تر از روغن‌های کشاورزی هستند. به عقیده او روغن خوراکی باید برای تولید موادغذایی حفظ شود. او می‌افزاید: مزایای ریزجلبک‌ها بر منابع دیگر شامل رقابت کم برای زمین‌های کشاورزی، تولید زیاد به ازای هر هکتار کشت و برداشت زیاد محصول است. همچنین از این طریق بازیافت آب دورریز و دی‌اکسیدکربن به توسعه ماندگار و حفاظت از محیط‌زیست کمک می‌کند.
این ایده تازه‌ای است اما واقعا تأثیر آن بر محیط چگونه است؟ «هدردایلا» مدیر بخش مهندسی زیست‌محیطی در بنیاد ملی آسفالت (یک سازمان تجاری آمریکایی در صنعت آسفالت) می‌گوید: فناوری‌هایی مانند این مورد هنوز هم غیرواقعی هستند.
فعالیت‌های خارق‌العاده‌ای در این حوزه انجام شده است. از جلبک تا دورریز غذای حیوانات تا محصولات جانبی تولید کاغذ برای تولید آسفالت استفاده شده است. بنابراین استفاده از مواد جایگزین واقعا ارزشمند است اما باید مطمئن باشیم که آنها خواص مهندسی بهبود یافته یا معادل آسفالت دارند. باید درک کنیم چگونه آنها روی قابلیت بازیافت ترکیب آسفالت تأثیر می‌گذارند. او مزیت مهم این آسفالت یعنی قابلیت بازیافت آن اشاره می‌کند و می‌گوید: نه‌تنها می‌توان از ٩٥درصد آسفالت دوباره استفاده کرد بلکه قیر طبیعی را می‌توان دوباره فعال کرده و به‌عنوان چسبی استفاده کرد که پیوستگی مواد را حفظ می‌کند.
درهرحال ریزجلبک‌ها را در آینده می‌توان برای سبزتر کردن جاده‌ها به کار برد. درحال حاضر این طرح از قیمت انجام طرح تا قابلیت اجرایی آن، چالش‌های مختلفی پیش رو دارد.
بوجولی در این‌باره توضیح می‌دهد: هدف بعدی تحقیق ما همین است. تجهیزات کنونی آزمایشگاهی ما به شیوه گروهی کار می‌کند. انجام این فرآیند نیازمند آن است که رآکتوری با ظرفیت بالا طراحی شود که بتواند در شرایط جریان ممتد کار کند.
ارسال نظر