Ученые предлагают заменить асфальт стальным шлаком — это может помочь экологии
Китайские инженеры предлагают превращать отходы от выплавки стали в прочное и долговечное дорожное покрытие. Такая технология способна заметно сократить выбросы парниковых газов в атмосферу, уменьшив вред для климата и здоровья людей. В качестве приятного дополнения — дороги придется реже ремонтировать, а значит станет меньше пробок. Исследование опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.
Преимущества нового материала
Стальной шлак — побочный продукт переработки железной руды и металлолома. Обычно его просто складируют. Но китайские специалисты выяснили, что этот материал, состоящий из диоксида кремния и оксидов металлов, отлично подходит для дорожного строительства. Его высокая прочность и угловатая форма делают покрытие устойчивым к износу и деформации.
В ходе работы шлак соединили с эпоксидной асфальтовой смесью и получили материал под названием SEAM. Лабораторные испытания и математическое моделирование показали, что дороги из такого состава служат в разы дольше обычных. Покрытие с 35% эпоксидной смолы выдерживает около 15 лет, с 50% — до 20 лет. Для сравнения, обычный асфальт требует замены уже через 6 лет.
Долговечность — ключевое преимущество нового материала. Чем реже ремонтируют трассу, тем меньше пробок, а чем меньше пробок, тем меньше топлива сжигают автомобили. Это означает, что уменьшается и количество выбросов CO₂ в атмосферу. По расчетам авторов, только эти эксплуатационные факторы дают около 95% выбросов и 60% всех затрат за жизненный цикл трассы. Хотя строительство дорог с SEAM обходится дороже и создает больше выбросов на начальном этапе, но затем эти издержки окупаются за счет большей долговечности и износостойкости покрытия.
Как дорожное покрытие может сократить смертность
Модель применили к городской сети Китая. При замене 100% асфальта на SEAM выбросы CO₂ снизились бы на 1,74 миллиарда тонн, а концентрация частиц PM2.5 — на 1,23 миллиарда килограммов. PM2.5 — это мелкодисперсные взвешенные частицы, которые представляют собой смесь твердых микрочастиц и капель жидкости. Они связаны с болезнями сердца, почек, деменцией, гипертонией и раком легких. Сокращение загрязнения позволило бы предотвратить от 31 802 до 128 980 преждевременных смертей.
Экономический эффект оценивается от введения технологии оценивают в диапазоне от 519 миллиардов до 2,24 триллиона долларов США. Подход применим в странах с развитой металлургией и быстрым ростом городов, например, в Индии, государствах Юго-Восточной Азии и Африки.
