Góry zużytych opon, które jeszcze kilka lat temu trafiały na nieużytki lub wysypiska śmieci, stają się surowcem do produkcji trwalszych, a w niektórych przypadkach cichszych dróg. Coraz więcej krajów stosuje asfalt modyfikowany gumą pochodzącą ze zużytych opon. Propozycja brzmi idealnie: zmniejsza się ilość problematycznych odpadów i poprawia się nawierzchnia, po której codziennie chodzimy, ale naukowcy ostrzegają, że nie jest to magiczne rozwiązanie, a jedynie kolejny element układanki.
Aby zrozumieć, dlaczego ta technologia zyskuje na znaczeniu, warto przyjrzeć się skali problemu. Niedawny przegląd literatury szacuje, że każdego roku na świecie produkuje się około 3 miliardy opon, a około 800 milionów z nich osiąga koniec swojego okresu użytkowania. Według stowarzyszenia producentów, tylko w Stanach Zjednoczonych każdego roku powstaje prawie 300 milionów zużytych opon. W Brazylii logistyka odwrotna koordynowana przez Reciclanip zarządzała w 2023 r. ponad 418 000 ton i od 2011 r. zgromadziła już ponad 5,1 mln ton.
Kiedy opony te są porzucane na otwartej przestrzeni, zajmują miejsce przez dziesięciolecia, gromadzą wodę, która sprzyja rozwojowi komarów, a jeśli się palą, powodują trudne do opanowania pożary, których dym jest pełen substancji zanieczyszczających. Dlatego rządy szukają rozwiązań, które wykraczają poza gromadzenie ich lub spalanie jako taniego paliwa.
Asfalt z gumą próbuje przekształcić ten pasywny materiał w zasób. Przepis, w uproszczeniu, polega na rozdrobnieniu opon do postaci drobnego granulatu, oddzieleniu stali i włókien oraz zmieszaniu tej gumy z lepiszczem asfaltowym lub bezpośrednio z mieszanką kruszywa. W procesie na mokro guma pęcznieje w spoiwie, tworząc bardziej elastyczny materiał. Kraje takie jak Brazylia od 2009 r. posiadają szczegółowe normy Krajowego Departamentu Infrastruktury Transportowej, które określają właściwości spoiwa i betonu asfaltowego z gumą, co oznacza przejście od fazy eksperymentalnej do powszechnej praktyki w niektórych pracach budowlanych.
Czy sprawdza się lepiej w praktyce? W raporcie podsumowującym zleconym przez U S Tire Manufacturers Association przeanalizowano ponad 300 badań i stwierdzono, że w wielu projektach asfalt modyfikowany gumą poprawia odporność na pękanie i przedwczesne odkształcenia, pod warunkiem że projekt jest dobrze obliczony i wykonany. W ramach pilotażowego projektu w zimnym regionie Stanów Zjednoczonych zespół z Michigan Technological University sprawdził, że ten rodzaj nawierzchni zwiększa energię pękania o 29–50% i zmniejsza hałas ruchu o 2–3 decybele w porównaniu z tradycyjnym asfaltem. Każdy, kto mieszka w pobliżu autostrady, wie, że te decybele mają znaczenie.
Inną interesującą liczbą jest ilość opon, które może pochłonąć każdy projekt. Publiczne programy budowy nawierzchni, takie jak te realizowane w Kalifornii, wskazują, że prosta warstwa około pięciu centymetrów asfaltu z gumą na jednym pasie ruchu może wykorzystać około 2000 opon na milę. Na drogach wielopasmowych o długości kilkudziesięciu kilometrów każda kampania ponownego asfaltowania przekształca dziesiątki tysięcy opon w infrastrukturę.
Ponadto różne analizy cyklu życia wskazują, że nawierzchnie te są bardziej odporne na zmęczenie materiałowe i wymagają mniej konserwacji na przestrzeni lat, co w wielu sytuacjach rekompensuje wyższy początkowy koszt materiału. W praktyce oznacza to mniej wybojów, mniej zamknięć dróg z powodu robót budowlanych i nieco większe budżety na konserwację.
Entuzjazm towarzyszy jednak pytaniom dotyczącym wpływu na środowisko. Opony zawierają metale i związki organiczne, w tym wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. W badaniu opublikowanym w 2022 r. przeanalizowano zawartość szesnastu z tych związków w granulacie oponowym i mieszankach asfaltu z gumą oraz oceniono, w jaki sposób są one uwalniane do wody, przeprowadzając kontrolowane testy wymywania.
Wykryte stężenia mieściły się w zakresie mikrogramów na gram materiału, a skumulowane uwalnianie na jednostkę powierzchni zależało od składu mieszanki i czasu ekspozycji. Szersze przeglądy dotyczące wymywania zanieczyszczeń z nawierzchni drogowych podkreślają, że wyniki zależą od klimatu, natężenia ruchu i składu mieszanki, i wymagają bardziej jednolitych metod badawczych przed ustaleniem konkretnych limitów regulacyjnych.Nie można również zapominać o problemie cząstek ściernych. Od wielu lat różne przeglądy naukowe wskazują, że tarcie kół o nawierzchnię jest jednym z głównych źródeł mikroplastiku w środowisku. Cząstki te przemieszczają się w powietrzu, osadzają się na śniegu w górach lub trafiają do rzek i mórz. Wykorzystanie gumy z recyklingu w asfalcie pomaga opróżnić składowiska opon, ale samo w sobie nie eliminuje ciągłego opadu cząstek związanych z ruchem drogowym.
W gruncie rzeczy pytanie nie brzmi, czy asfalt z gumą jest dobry czy zły, ale jak i gdzie jest stosowany. Przekształcanie starych opon w bardziej wytrzymałe drogi może być ważnym elementem gospodarki o obiegu zamkniętym, pod warunkiem że towarzyszą temu rygorystyczne kontrole środowiskowe, przejrzystość danych i polityka ograniczająca zależność od samochodów.
Najnowsza i najbardziej kompleksowa analiza techniczna dotycząca asfaltu modyfikowanego gumą została zawarta w raporcie „State of Knowledge Report on Rubber Modified Asphalt” opublikowanym przez U S Tire Manufacturers Association.
