edroga.pl - portal drogowy

Państwa Europy Zachodniej w wyniku dynamicznego rozwoju cywilizacyjnego bezpowrotnie utraciły wiele cennych walorów przyrodniczych oraz doprowadziły do zmian w prawidłowym funkcjonowaniem ekosystemów. W tym odniesieniu państwa Europy Środkowej i Wschodniej, pomimo pewnego opóźnienia technicznego i technologicznego, paradoksalnie znalazły się w dobrej sytuacji jeśli chodzi o ekologię – twierdzi dr inż. Jan Król z Politechniki Warszawskiej. I dodaje, że Polska w ochronie środowiska może jeszcze wiele wygrać. Jak jednak chronić przyrodę nie ograniczając równocześnie tempa inwestycji infrastruktury drogowej? Rozwiązań tego problemu poszukuje nauka, na przykład w prowadzonym obecnie projekcie badawczym MMA^C.

„Przyjazne dla środowiska mieszanki mineralno-asfaltowe na ciepło jako nowoczesne rozwiązanie technologiczne zwiększające wydajność budowy nawierzchni asfaltowych” to tytuł projektu badawczego (w skrócie nazywanego projektem MMA^C) realizowanego dzięki finansowemu wsparciu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (obecnie dotuje Narodowe Centrum Badań i Rozwoju). Partnerami projektu są Zespół Budowlanych Kompozytów Bitumicznych Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej, Zakład Technologii Nawierzchni Instytutu Badawczego Dróg i Mostów oraz Mostostal Warszawa (lider konsorcjum). Prace nad projektem rozpoczęły się w marcu 2010 roku, a zakończą w grudniu 2012 r.

- W jaki sposób zasady zrównoważonego rozwoju wdrażać w codzienną praktykę inżynierską? Pojęcie zrównoważonego rozwoju nie oznacza przecież obostrzeń i ograniczeń ekologicznych prowadzących do cywilizacyjnego zacofania. To jest równoległy rozwój technologii i odpowiednich zabezpieczeń służących zachowaniu środowiska naturalnego. Drogi więc musimy budować, ale tak by nie niszczyć ekosystemu – podkreśla dr inż. Jan Król z Politechniki Warszawskiej. Prezentowane przez niego założenie jest zasadniczym dla projektu MMA^C. Wytwarzanie mieszanek MMA czy produkcja asfaltów niewątpliwie obarczone są negatywnym skutkiem w postaci emisji CO₂. Jan Król zwraca uwagę, że w odniesieniu do innych gałęzi przemysłu, ilość emisji powstających przy produkcji mieszanek na gorąco nie jest duża, ale i taka redukcja CO₂ na pewno pozostanie poważnym argumentem za poszukiwaniem nowych, przyjaźniejszych dla środowiska rozwiązań. Obecnie wiele działań jest skoncentrowane na prowadzeniu badań nad mieszankami mineralno-asfaltowymi na ciepło w tym właśnie aspekcie. Obok tego inną istotną kwestią jest wypracowanie technologii, która równocześnie pozwoli wymiernie podnieść wydajność ekonomiczną i czasową robót nawierzchniowych.

Technologie na ciepło (WMA – ang. Warm Mix Asphalt) można podzielić na dwie grupy. Pierwsza polega na modyfikacji lepiszcza asfaltowego, w efekcie której obniża się jego lepkość. Zmianę właściwości lepiszcza uzyskuje się stosując dodatki: parafiny, estry olejów roślinnych, wodę (emulsje asfaltowe) czy rozpuszczalniki organiczne (ten środek uznawany jest za mniej ekologiczny). Druga grupa technologii jest bardziej zróżnicowana i polega na modyfikacji procesu technologicznego. Można to uzyskać poprzez poprawę otoczenia ziaren kruszywa asfaltem stosując środki adhezyjne. W tym przypadku używa się specjalnych środków adhezyjnych bądź tych samych, ale w większych ilościach w stosunku do standardowych dawek jakie dodaje się do  mieszanek mineralno-asfaltowych. Możliwe jest też spienianie asfaltu, bądź wprowadzanie dwustopniowego mieszania z asfaltem spienionym albo z asfaltami o różnej twardości.

- Każdy sposób jest dobry, by uzyskać oczekiwany efekt. Tylko musimy sobie zadać pytanie: czy tym efektem oczekiwanym przez nas, inżynierów, jest redukcja CO₂? My bezpośrednio odpowiadamy za jakość dróg i na tym musimy skoncentrować swoje działania. Dokonałem szacunkowego obliczenia redukcji CO₂ w produkcji mieszanek na ciepło w porównaniu do mieszanek na gorąco. Jeśli przeanalizujemy przykład mieszanki mineralno-asfaltowej na ciepło z dodatkiem adhezyjnym stanowiącym 2 procent objętości asfaltu oraz oszacujemy wielkość śladu węglowego, jaki pozostawia środek adhezyjny, to podczas produkcji mieszanki w temperaturze 130⁰C uzyskamy emisję 32 kg/t CO₂. Jeśli z kolei uwzględnimy mieszankę z dodatkiem parafinowym, a parafiny w technologii WMA charakteryzują się dużym śladem węglowym, to uzyskamy 39 kg/t CO₂. Tradycyjna mieszanka na gorąco, która ma na wyjściu temperaturę 170⁰C, powoduje emisję 41 kg/t CO₂. Z pewnością problem emisji należy badać i oceniać, ale też musimy zachować pewien rozsądek technologiczny, bo czy te różnice są uzasadnieniem ekologicznym do redukcji CO₂ w produkcji mieszanek? Z moich szacunkowych wyliczeń wynika, że nie jest to zasadniczy argument. Na pewno więc nowych technologii nie można wprowadzać na założeniach zbyt optymistycznych, trzeba je dobrze zbadać oraz ocenić opłacalność ekonomiczną – zastrzega Jan Król.