在加纳的阿克拉郊区,一名工程师正在检查由回收塑料制成的铺路石。

在加纳的阿克拉郊区,一名工程师正在检查由回收塑料制成的铺路石。Cristina Aldehuela / AFP通过Getty Images

用塑料铺装如何缓解全球垃圾问题

将废弃塑料熔化并与铺路材料混合的道路在世界各地越来越普遍。尽管目前它们仍是一种利基技术,但专家表示,这种道路可能会成为废弃塑料的多种用途之一。

一条贯穿加纳首都阿克拉的公路看起来和其他柏油路没什么两样。然而,大多数司机没有意识到的是,他们脚下的沥青路上有一堆废弃塑料——粉碎和融化的塑料袋、瓶子和零食包装——否则这些塑料就会被扔进垃圾填埋场。

加纳正在进行的许多类似道路项目的推动是2018年阿库福总统宣布的雄心勃勃的计划。它呼吁加纳人争取一个循环模式,回收和重复使用每年生产的塑料废物 - 大约1.1百万吨 - 到2030年。

加纳每天丢弃的5000吨塑料中的5%是再循环设施。其余的垃圾填埋场,非法垃圾箱,街道和水道,或者在开放的坑中烧毁,中毒空气。在一个发展中国家,“这很难回收塑料,”希瑟特劳特曼,节目经理加纳国家塑料行动伙伴关系。“这是昂贵的,复杂,技术,更容易燃烧它。但是,如果你可以在回收的塑料上放置价值,“通过将其转化为渔网,燃料或铺设材料,”它不会被埋葬;它不会被烧伤;它不会成为海洋。“

第一次出现在印度二十年前,塑料道路随着全球塑料污染问题变得越来越严重,越来越多的国家正在进行测试和建造。印度已经铺设了超过6万英里的公路。与此同时,这项技术正在英国、欧洲和亚洲普及。包括南非、越南、墨西哥、菲律宾和美国在内的几个国家最近才修建了它们的第一条塑料公路。

越来越多的研究表明,含有废塑料的道路有可能和传统道路表现一样好,甚至更好。它们的寿命更长,在负载和车辙方面更强,更耐用,可以承受较大的温度波动,更能抵抗水的损坏,开裂和坑洼。研究人员发现,该技术也有潜力从任何地方的垃圾填埋场和随机倾倒中回收数量从小到大的塑料,同时为道路铺设和维修提供大量塑料。在像加纳这样的小国,只有23%在目前铺设的道路中,废弃塑料还有很长的路要走。

塑料道路“提供了一个几乎在一夜之间吸收数十万吨(塑料)的机会,”一位倡导者表示。

该公司创始人道格·伍德林(Doug Woodring)说:“在试图补救塑料污染这一巨大问题时,我们在某种程度上必须现实一些。海洋恢复联盟他在电子邮件中说。“我相信,如果塑料道路规模扩大,再结合其他回收塑料的用途,如混凝土和燃料,将有机会在一夜之间吸收数十万吨塑料。”

将废塑料掺入路面材料的技术可能需要很长时间才能发展。虽然该技术在印度已广泛应用,但在其他国家仍处于起步阶段。然而,考虑到只有9%的人类每年产生的3.5亿吨塑料回收,倡导者认为技术是众多策略中的一个,可以帮助人类离开下游盲目发送浪费的习惯,采用循环经济的实践本质:减少、再利用、再循环。

“道路的美丽是有很多和许多人,”澳大利亚阳光海岸大学的铺路工程师Greg White说。他指出,四家公司已经在澳大利亚建造了数百英里的塑料道路,“主要是较少的当地道路”。“这主要是因为当地议会更愿意尝试被视为可持续的事情,而不是监督大高速公路的政府部门。”添加了白色,谁有学习“对于那些我们可以测试的性能,毫无疑问,如果你在沥青中放入正确的塑料,你可以改善表面的性能。”

他和其他人警告说,缺少的是关于塑料道路老化和耐久性的数据,因为在大多数国家,这种技术的使用还不到7年。

工人在1月份,印度阿加尔加拉的塑料废物制成的巷道。

工人在1月份,印度阿加尔加拉的塑料废物制成的巷道。通过Getty Images Xinua / Stringer

虽然不同的公司正在追求不同的方法,但一般的想法是废物塑料融化并与其他成分混合,用于制作道路沥青。通常,沥青由90至95%的聚集体组成 - 无论是砾石,沙子还是石灰石 - 和5到10%的沥青,那么从原油中提取的黑色粘糊糊物质将聚集在一起结合在一起。当承包商添加废塑料时 - 可以作为沥青的含量较强的粘合剂 - 它们通常只取代4%到10%的沥青,虽然有些方法需要更多。因此,塑料道路不是塑料的坚固丝带 - 远离它。

研究表明,“在道路建设中使用废弃塑料有助于大大提高沥青混合料的稳定性、强度、疲劳寿命和其他理想的性能,从而提高寿命和路面性能,”迈克尔·伯罗(Michael Burrow)是伯明翰大学的一名工程师,也是一份全球研究报告的资深作者研究他在一封电子邮件中说。“不过,要让许多被报道的申请显示出过早的失败,可能还为时过早。”

根据托比·麦卡特尼,联合创始人兼首席执行官Macrebur.,使用废弃塑料铺路可以吸收大量的废弃塑料。麦卡特尼说:“废弃塑料对市政当局来说是一个问题,如果我们让每条道路都有废弃塑料,我们可以使用其中的40%。”“目前,我们正在游说,试图将废塑料纳入标准。在那之前,它的规模比我们希望的要小。”根据该公司的网站,每吨MacRebur混合物包含相当于8万个塑料瓶;每公里的公路上都有将近75万个塑料袋。

MacRebur的塑料材料被磨成米粒大小,装袋后出售给全球的建筑和沥青公司。自2016年MacRebur推出以来,其材料已进入土耳其、日本、沙特阿拉伯、迪拜、澳大利亚、新西兰等地数百英里的道路、小路、车道和停车场。在美国,这家公司是建立存在该公司计划在佛罗里达州坦帕市(Tampa)建厂,并在加州达成了生产协议。

石油基沥青的加工负责每年可大幅度温室气体排放。

追求不同的方法,PlasticRoad在荷兰,人们完全不使用传统的沥青。2018年,公司完工一个100英尺的试点项目被誉为世界上第一个回收塑料自行车道的Zwolle。第二个是在吉索恩。这些路径是用一次性废弃塑料制成的空心模块建造的,生产成本低,安装方便。在加纳,nelplast.将切碎的塑料废料与沙子混合,然后将混合物制成路面砖块。

在印度,仅仅几年前,该国50%的道路还没有铺设14000英里的新公路自印度公路运输部长以来已安装强制要求它在2016年,美国将在沥青道路中添加废塑料。印度的塑料道路技术诞生了实验于2001年完成,由R. Vasudevan.他是马杜赖Thiagarajar工程学院的化学教授。认识到塑料和沥青之间的相似之处(两者都来自石油),他将碎塑料和砾石混合,然后是沥青,并看到了良好的粘接效果。据报道,Vasudevan的方法使用了两种塑料:LDPE(用于塑料袋的低密度聚乙烯)和PET(用于苏打水瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯)。MacRebur的麦卡特尼回忆起2016年在印度时,注意到人们在修补坑洞时用塑料袋塞住,然后点火。这给了他麦克雷伯背后的灵感。

环保是如何塑料道路?一个担心的是,用于制造沥青的加热塑料可以产生碳排放,从而否定使用更少的沥青的排放量。Vasudevan说,为了他自己的方法,才有必要将塑料加热至170摄氏度(338华氏度),这在安全范围内。“塑料,因为它们被加热,从固体到液体到气体,它只在270摄氏度以上,当他们在他们的可释放气体时,他们释放了气体,”劳动特曼也是一个环境科学家。McCartney计算出每吨沥青留出的沥青,因为省去了二氧化碳排放量,因为沥青的提取加热了较少的石油。石油基沥青的加工负责每年可大幅度温室气体排放。

2020年,在澳大利亚西部的弗里曼特尔,掺有TonerPlas添加剂的沥青,由混合软塑料制成,被用于路面重铺。

2020年,在澳大利亚西部的弗里曼特尔,掺有TonerPlas添加剂的沥青,由混合软塑料制成,被用于路面重铺。感谢关闭循环

另一个关于塑料道路的担忧是它们将脱落微塑料。没有人报告过这一点,那些对本文采访的人表示,他们没有看到微薄塑料作为一个问题。“道路材料相对惰性,一个坚实的沥青块,”鳟鱼。“事实上,地球上最大的微塑料源是轮胎的磨损。”

去年夏天,加州的一个试点项目让人们了解到,如果路面是用塑料这样的新型材料铺成的,那么要经过多少严格的测试才能被认为是可行驶和安全的,尤其是在一条主要公路上,大型卡车载重。奥罗维尔的162号高速公路在头条新闻去年8月,加州运输局与提供液态塑料的TechniSoil Industrial公司合作,铺设了一条1000英尺长的试验带。这是Caltrans第一次采用这种新方法。“我讨厌塑料,”加州交通局沥青路面项目办公室主任汤姆·派尔(Tom Pyle)说。“我甚至不会喝塑料瓶里的水——如果有一种利用废塑料来延长道路寿命的方法,我们就这么做。”

他们的机器出了问题,碾碎了最上面一层的旧路面,把它变成碎石,从回收的汽水瓶中混合PET——有“大猩猩胶水”的稠度,派尔说——然后把混合物放回去。没有使用额外的砾石或沥青。后来,一位检查工作的工程师发来消息说,新地面“移动”了,感到不安全。加州交通局最终用传统的沥青代替了它。“这是我们对塑料的第一个试验部分,”派尔说。“我们不希望任何事故以任何理由破坏修建塑料路的目标。”

Caltrans非但没有被吓住,还可能在明年春天在奥罗维尔安装另一个试验区。派尔说,他们将使用新的施工方法,以“更高的强度”为目标。他说:“我们还不知道这种材料需要多厚才能每天运送数千辆卡车。”

Troutman将塑料道路视为“有希望的进展”,特别是在加纳这样的国家,带有积压的道路项目。然而,随着迫在眉睫的前景到2050年,世界塑料垃圾将是以往的三倍多,她强调了加纳减少所有不必要的新塑料使用的重要性。“这是第一步,”她说。“如果我们继续生产越来越多的塑料,我们将永远无法以可持续的方式管理它。”