بر اساس تحقیقات جدید دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، افزودن پلاستیک بازیافتی به آسفالت می تواند دوام جاده را بدون افزایش انتشار ذرات میکروپلاستیک مانند بهبود بخشد. این یافته‌ها ممکن است به کاهش نگرانی‌ها در مورد عواقب زیست‌محیطی ناشی از ریختن زباله‌های پلاستیکی در سطوح جاده‌ها کمک کند، اگرچه محققان هشدار می‌دهند که آزمایش‌های بیشتری لازم است.
این مطالعه، منتشر شده در مجله تولید پاکآسفالت اصلاح شده با پلی اتیلن با چگالی کم بازیافتی (LDPE)، پلاستیکی که معمولاً در بسته بندی استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که ماده اصلاح‌شده یکپارچگی ساختاری بیشتری نسبت به آسفالت معمولی در هنگام بارگذاری ترافیکی شبیه‌سازی شده، گرما و رطوبت حفظ می‌کند.
به طور قابل توجهی، محققان همچنین میزان کمتری از ذرات LDPE مانند منتشر شده از آسفالت اصلاح شده را ثبت کردند. یافته های آنها نشان می دهد که بهبود دوام سطوح جاده می تواند به کاهش آلودگی ذرات کمک کند و به طور بالقوه برخی از خطرات زیست محیطی مرتبط با ورود پلاستیک به مواد روسازی را جبران کند.
این تحقیق به عدم قطعیت مهم پیرامون آسفالت اصلاح‌شده با پلاستیک می‌پردازد، که به عنوان وسیله‌ای برای انحراف زباله از محل‌های دفن زباله و در عین حال بهبود عملکرد جاده مورد توجه قرار گرفته است.
شیهوی شن، پروفسور ممتاز مهندسی حمل و نقل ریلی پن ایالت آلتونا و نویسنده مسئول این مطالعه، گفت: «هدف ما این بود که بفهمیم آیا روسازی آسفالتی حاوی پلاستیک بازیافتی می‌تواند ذرات میکروپلاستیک را در طول زمان آزاد کند یا خیر».
این موضوع زیست محیطی بسیار کمتر از مهندسی روسازی مورد توجه قرار گرفته است.
شبیه سازی خرابی جاده
محققان نمونه‌های آسفالتی شامل LDPE خرد شده، سنگ خرد شده و روسازی آسفالت احیا شده را همراه با یک چسب معمولی تهیه کردند. آنها با استفاده از دو روش تست آزمایشگاهی با آسفالت اصلاح نشده مقایسه شدند.
آزمایش ردیابی چرخ هامبورگ، نمونه‌های غوطه‌ور در آب داغ را در معرض بارگیری مکرر از چرخ‌های فولادی قرار داد و اثرات ترکیبی ترافیک، گرما و رطوبت را شبیه‌سازی کرد.
روش دوم، تست تنش ناشی از رطوبت، نمونه ها را در معرض دماهای بالا، رطوبت و فشار آب هیدرواستاتیک مکرر قرار داد.
ذرات آزاد شده در طول آزمایش با استفاده از تصویربرداری مستقیم مادون قرمز لیزری جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل شدند که به محققان این امکان را می‌دهد تا امضاهای شیمیایی خود را بررسی کرده و آن‌هایی را که شبیه LDPE هستند شناسایی کنند.
آسفالت اصلاح شده عموماً در تست های دوام بهتر عمل کرد. پس از ترکیب دمای بالا و تهویه رطوبت، همچنین یک سطح ذرات نرمال شده ظاهری را نشان داد – اندازه گیری بر اساس سطح در معرض ذرات LDPE مانند نسبت به جرم نمونه – 56.5٪ کمتر از آسفالت معمولی.
این نتیجه معادل کاهش 56.5 درصدی در انتشار کل میکروپلاستیک نیست، اما نشان می‌دهد که یکپارچگی ساختاری بهبود یافته مواد اصلاح‌شده ممکن است انتشار زباله‌های بالقوه حاوی پلاستیک را کاهش دهد.
سوالاتی در مورد شناسایی ذرات
یکی از مشکلاتی که محققان با آن مواجه شدند، تشخیص ذرات پلاستیک از مواد موجود در آسفالت معمولی بود.
بایندر آسفالت و LDPE برخی از ویژگی های مادون قرمز را به اشتراک می گذارند که تعیین اینکه آیا ذرات شناسایی شده از پلاستیک اضافه شده منشأ می گیرند یا از خود آسفالت دشوار است.
بنابراین، این تیم قبل از تجزیه و تحلیل ذرات آزاد شده، مواد اولیه را مشخص کرد و امکان مقایسه بین امضاهای شیمیایی آنها را فراهم کرد.
شن توضیح داد: «بایندر آسفالت و LDPE ویژگی‌های مادون قرمز مشترکی دارند که می‌تواند هم شناسایی ذرات به‌عنوان پلاستیک و هم تعیین منبع آنها را پیچیده کند.
یافته‌ها این احتمال را رد نمی‌کنند که هر دو مخلوط آسفالتی اصلاح‌شده و اصلاح‌نشده، میکروپلاستیک‌ها را آزاد می‌کنند.
این مطالعه همچنین بر اهمیت کنترل آلودگی در طول آزمایش تاکید کرد. تجهیزات تمیز شدند، اندازه‌گیری‌های پس‌زمینه انجام شد و در صورت امکان از آب فیلتر شده و ظروف شیشه‌ای برای به حداقل رساندن خطر ورود ذرات پلاستیکی خارجی استفاده شد.
شواهد بیشتری مورد نیاز است
این یافته ها حمایت اولیه ای را برای استفاده از پلاستیک بازیافتی در ساخت و ساز جاده ها ارائه می کند، اما محققان تاکید می کنند که این آزمایش ها تنها شامل یک فرمولاسیون آسفالت و یک منبع و مقدار پلاستیک بازیافتی بود.
بنابراین، هنوز نمی‌توان نتایج را به سایر ترکیب‌ها یا جاده‌های در معرض سال‌ها ترافیک و هوا تعمیم داد.
مطالعات میدانی نیاز به بررسی اثرات حجم ترافیک، بارش، نوسانات دما، نور خورشید و پیری روسازی، همراه با حرکت ذرات بالقوه در خاک های کنار جاده و آب طوفان دارد.
چنین کاری در تعیین اینکه آیا مزایای مهندسی آسفالت اصلاح شده با پلاستیک به مزایای زیست محیطی قابل اندازه گیری در طول عمر مفید آن تبدیل می شود، مهم خواهد بود.
شن گفت: “مطالعات میدانی، نمونه برداری قابل اعتماد و نظارت بلندمدت به آژانس های حمل و نقل شواهد قوی تری برای سنجش مزایای عملکرد روسازی در برابر اثرات بالقوه زیست محیطی می دهد.”
محققان همچنین خواستار روش‌های استانداردتر برای اندازه‌گیری رهاسازی میکروپلاستیک‌ها از مواد ساخت‌وساز جاده‌ای هستند که امکان مقایسه مطمئن‌تر بین آسفالت معمولی و اصلاح‌شده با پلاستیک را فراهم می‌کند.
یادداشت ها
[1] دانشگاه ایالتی پن، “آسفالت پلاستیکی بازیافتی می تواند عملکرد روسازی را افزایش دهد، انتشار ذرات را محدود کند”، 13 اکتبر 2026.
[2] Liu, Z., Nyoni, H., Mina, O. and Shen, S., “رهاسازی میکروپلاستیک از آسفالت اصلاح شده پلاستیک بازیافتی: تشخیص، مشخصه سازی و پیامدهای زیست محیطی”، مجله تولید پاک، جلد 577، 2026
