Путеви будућности од челичне шљаке – генијално решење кинеских научника претвара отпад у коловозе и смањује загађење

Нова анализа показује да би замена конвенционалних градских коловоза путевима направљеним делимично од рециклиране челичне шљаке могла значајно да смањи емисије гасова са ефектом стаклене баште и загађење ваздуха, уз истовремено смањење потребе за одржавањем путева. То би значило и мање непријатних саобраћајних гужви изазваних радовима на путевима.

Ако никада нисте чули за челичну шљаку, нисте једини. Реч је о отпадном производу који настаје током топљења руде гвожђа или старог метала у процесу производње челика.

Овај преостали материјал састоји се од мешавине силицијум-диоксида и металних оксида и може да се користи за производњу епоксидне асфалтне мешавине са челичном шљаком, односно SEAM-а.

Челична шљака је веома погодна за изградњу коловоза јер њена велика чврстоћа и угласта структура омогућавају стварање издржљивог материјала за путеве.

У овој студији истраживачи су комбиновали SEAM са асфалтим везивом модификованим епоксидом, чиме су добили материјал осмишљен тако да боље подноси хабање и деформације од конвенционалног коловоза.

Издржљивији пут смањује непријатности за друштво и загађење ваздуха повезано са саобраћајним гужвама насталим због радова на путевима.

Осим тога, како се коловоз пропада, возила заправо троше више горива, што само по себи представља финансијски трошак, али и повећава емисије. Због тога, ако се пут ређе оштећује, смањује се и потрошња бензина и дизела, као и хабање возила која њиме саобраћају.

У моделу истраживача, сви ови ефекти током коришћења пута чинили су око 95 одсто емисија и 60 одсто укупних трошкова током животног века пута у основним сценаријима.

Велика уштеда током времена

Иако се највећи део трошкова за било који пут јавља током његовог коришћења, истраживачи показују да је изградња SEAM-а скупља, да производи више емисија и ствара више финих честица током првих година коришћења. Међутим, кључно је то што управо у тренутку када би конвенционални коловоз захтевао замену, чиме би поново настале емисије, коловоз на бази SEAM-а и даље може да се користи.

Ова значајна издржљивост путева направљених на бази SEAM-а мења укупну рачуницу.

Истраживачи су моделовали три верзије које су садржале 20, 35 и 50 одсто епоксида. Претпостављено је да конвенционални коловоз и SEAM са 20 одсто епоксида трају шест година, док је процењено да верзија са 35 одсто епоксида траје 15 година, а она са 50 одсто чак 20 година.

Распоређивањем емисија и трошкова изградње на дужи период коришћења, као и смањењем додатне потрошње горива и трошкова одржавања повезаних са пропадањем путева, дуготрајнији коловоз би временом могао да надокнади свој већи почетни утицај на животну средину.

Истраживачи су формулацију са 35 одсто епоксида означили као најбољи баланс у оквиру моделованих сценарија. Већи удео епоксида продужавао је век коловоза, али су изнад приближно 35 одсто додатне еколошке користи почеле да се смањују, док су трошкови наставили да расту.

Спасава и животе

Затим су модел проширили на мрежу градских путева у Кини, тестирајући сценарије у којима би било замењено 25, 50, 75 или 100 одсто постојећих градских асфалтних коловоза. У сценарију са највећим обимом замене, модел је предвидео смањење емисија еквивалентних око 1,74 милијарде тона угаен-диоксида, као и 1,23 милијарде килограма ПМ2,5 честица током посматраног периода.

ПМ2,5 су фине честице загађења повезане са смртним исходима услед срчаних и бубрежних болести, деменције, хипертензије, рака плућа и других болести.

Када се сви ови ефекти саберу, њихов утицај постаје веома значајан. У зависности од сценарија замене, истраживачи су проценили да би само због смањене изложености честицама ПМ2,5 могло да буде спречено између 31.802 и 128.980 превремених смрти.

Ове процене о утицају на здравље засноване су на моделу који повезује моделирано смањење загађења финим честицама са утврђеним везама између изложености ПМ2,5 честицама и смртности. Аутори изричито наводе да су резултати процене на нивоу целог система, а не прецизна епидемиолошка предвиђања.

Не треба занемарити ни могућност значајне финансијске уштеде. Према студији, SEAM би могао да донесе уштеду од 3,48 до 15,01 билиона кинеских јуана, односно између 519,14 милијарди и 2,24 билиона америчких долара.

Велике предности, али има и мана

Овакве промене у перформансама материјала на нивоу читавог система могле би да имају још веће последице, будући да су, како истраживачи наводе у студији, „широко применљиве на друге брзо урбанизујуће економије са значајном индустријом челика“.

„Земље попут Индије, заједно са неколико држава југоисточне Азије и Африке, производе велике количине челичне шљаке, док се истовремено суочавају са убрзаним растом потражње за транспортом и све већим еколошким ограничењима“, наводе истраживачи. И те земље би могле да имају користи од климатских, здравствених и економских предности путева направљених помоћу SEAM-а.

Ипак, постоје и логистички проблеми које треба узети у обзир. Челична шљака се не производи равномерно широм Кине, па су истраживачи у свом моделу предвидели њен транспорт између провинција. То повећава емисије, али је, према њиховом моделу, додатни транспорт и даље довео до великог укупног смањења емисија еквивалентних угљен-диоксида и честица ПМ2,5.

Студија такође не анализира да ли би постојећа индустријска инфраструктура данас могла одмах да произведе и дистрибуира довољно материјала за потребе читаве земље. Један од највећих недостатака је и то што је за овај нови тип коловоза потребно седам дана очвршћавања пре него што може у потпуности да се отвори за саобраћај.

Занимљиво је помислити да одрживији пут не мора нужно бити онај за чију је изградњу потребно најмање енергије. Можда је то пут који најдуже остаје досадно, величанствено налик правом путу – гладак, издржљив и са потребом за мање поправки.