Как Гавайи превращают океанский пластик в дороги для борьбы с загрязнением

На Гавайях исследователи буквально прокладывают дороги с благими намерениями. Дело в том, что они разработали инновационный метод утилизации пластикового мусора, который покрывает асфальтом, смешанным с пластиковыми отходами и старыми рыболовными сетями. Таким образом, переработка пластика получает совершенно новое применение.

Первое в мире использование морского мусора

Стоит отметить, что подобные инициативы по укладке пластикового покрытия уже реализуются в Миссури и Техасе. Однако проект на Гавайях является первым, где используется именно морской мусор. Данный подход призван решить проблему воздействия на острова брошенных рыболовных снастей, туристических отходов и Большого тихоокеанского мусорного пятна, которое накрывает островную цепь каждые несколько лет. На сегодняшний день из Тихого океана было извлечено 90 метрических тонн пластикового мусора, причем более одной метрической тонны рыболовных сетей уже заасфальтировано на гавайских дорогах.

Безопасность и экологические риски

Ключевой вопрос заключается в том, может ли износ такого покрытия привести к попаданию микропластика в окружающую среду. Предварительные результаты, представленные 22 марта на конференции Американского химического общества в Атланте, показывают, что асфальт остается в значительной степени неповрежденным. Тем не менее, химик Дженнифер Линч, возглавляющая Центр исследований морского мусора при Гавайском тихоокеанском университете в Гонолулу, подчеркивает: «Мы крайне обеспокоены попаданием пластика или других химических веществ в окружающую среду». Это действительно важно, поскольку может подвергнуть людей и животных воздействию токсичных добавок, что приводит к гормональным сбоям, хроническому воспалению и проблемам с репродуктивной функцией. Именно поэтому переработка пластика должна быть безопасной.

Как работает программа «Сети в дороги»

Центр реализует программу «Сети в дороги», в рамках которой морской биолог Мафалда де Фрейтас и ее коллеги собирают и сортируют морской мусор и пластик с пляжей. В частности, они отбирают отходы, изготовленные из прочного пластика — полиэтилена, который используется в кувшинах для молока, контейнерах для йогурта и рыболовных сетях. Затем отходы и сети отправляются на материковую часть США, где их измельчают и перемалывают. После этого материал возвращается на производственную базу по производству асфальта в Оаху, где его смешивают с другими ингредиентами для получения асфальта. Горячая смесь загружается в грузовики и используется для покрытия участка дороги на пляже Эва-Бич, расположенном на юго-западной стороне острова.

Результаты первых испытаний

В первом этапе исследования, проведенном в 2022 году, были уложены три экспериментальные полосы: участок с традиционной асфальтовой смесью и каучуком под названием стирол-бутадиен-стирол, который придает долговечность и гибкость; еще один — с измельченными морскими отходами и тем же каучуком; и третий — с отходами и асфальтом без каучука. Спустя одиннадцать месяцев исследователи отобрали образцы дорог для проверки на выщелачивание микропластика. По словам Линч, важно эмпирически проверить этот процесс прежде, чем масштабировать технологию.

Моделирование и результаты

Команда использовала различные методы, чтобы смоделировать, как микропластик обычно попадает в экосистему. Например, они имитировали ливневые воды, выливая на дорогу многократно отфильтрованную и очищенную воду, а затем проверяли ее на наличие отдельных пластиковых полимеров. Кроме того, они подметали дороги, чтобы собрать гравийную пыль и также искать в ней полимеры. Морской биолог и заведующий лабораторией Джереми Эксуорти, который работал над программой и представил результаты на конференции, сообщил, что значительного выделения микропластика не наблюдалось по сравнению с участком дороги, где пластик не был добавлен в асфальт.

Второй этап программы

В 2024 году исследователи приступили ко второму этапу программы, заложив пять экспериментальных дорожных полос. Первая полоса была заасфальтирована измельченными рыболовными сетями и каучуком. Другой участок был заасфальтирован пластиком из бытовых отходов и тем же каучуком. Третий содержал традиционную асфальтовую смесь и каучук (экспериментальный контроль). Четвертая полоса содержала рыболовные сети без каучука, а пятая использовала пластиковые отходы также без каучука. Теперь команда использует промышленный растворитель — дихлорбензол, чтобы извлечь пластиковые полимеры из смешанной пыли и более точно определить масштабы их выделения. Результаты этого исследования ожидаются в ближайшее время.

Мнение эксперта и проблемы масштабирования

Уильям Баттлар, директор лаборатории асфальтового покрытия Mizzou в Университете Миссури, впечатлен программой. Тем не менее, он отмечает, что проблемы с эксплуатационными характеристиками дорог на Гавайях отличаются от проблем на материковой части США. Тропический климат с сильными дождями и вулканическая активность создают подземную нестабильность. В результате, когда земля постоянно смещается, это может привести к растрескиванию дорожного покрытия. «Главная проблема масштабирования — это подобрать правильную асфальтовую рецептуру, потому что то, что работает на Гавайях, может немного отличаться от того, что работает на Среднем Западе», — заключает Баттлар.

По материалам sciencenews.org (Автор Sara Novak)