Hawaii tester en innovativ asfalt laget av fiskegarn og lokalt avfall: første positive tester på mikroplastrisiko

Hawaii har et stort problem med plastØynasjonen, blant de mest forurensede i verden på grunn av sin nærhet til Great Pacific Garbage Patch, står overfor alvorlige miljømessige, økonomiske og logistiske problemer på grunn av den enorme mengden plastavfall den må håndtere. I tillegg til lokal produksjon, som står for over 200 000 tonn per år, er det marint avfall som stagnerer i kystfarvannet i øygruppen.

Så har hawaiiske forskere begynt å eksperimentere med en innovativ metode for å resirkulere forlatte fiskegarn og husholdningsplastavfall fra øyene: skrapene blir bearbeidet og omdannet til asfalt på gateneIfølge innledende tester er utslippet av mikroplast mange ganger lavere enn det som forårsakes av dekkslitasje.

Den «usynlige» beleiringen: Hawaii har et plastproblem

Hvert år fører elver vann ut i havene mellom 4,8 og 12,8 millioner tonn plast av terrestrisk opprinnelse. Avfallet kan deretter samle seg i en av de mange plastøyene som dannes av strømmene i de fem havhvirvlene – den mest kjente er utvilsomt Great Pacific Garbage Patch, som dekker et område på 1,6 millioner km² og består av anslagsvis 79 000 til 87 000 tonn flytende marin plast. Det kanskje ikke alle vet er at over 80 % av det flytende marine avfallet på denne plastøya, målt i masse, består av forlatt fiskeutstyr.

Le Hawaii De er ikke så langt fra den store søppelflekken i Stillehavet. Dermed fører havstrømmer enorme mengder avfall fra øya til kysten, med åpenbare effekter på sårbare marine økosystemer: Forskere har gjentatte ganger vist at avfallet gjentatte ganger skader korallrevsystemer ved å ødelegge koraller og forårsake ødeleggelse av habitater, fange og drepe marine organismer, og bidra til mikroplastforurensning når de utsettes for UV-lys og forvitringsprosesser.

Hawaiis plastproblem slutter imidlertid ikke der. Som rapportert i en fersk studie fra Hawaiʻi Pacific Universitys senter for marint avfallsforskning (CMDR) publisert i tidsskriftet Renere miljøsystemer,

«Den økende mengden plastavfall fra forbruk utgjør en stadig økende utfordring på Hawaii, hvor begrenset plass på deponier og mangel på lokale resirkuleringsanlegg nødvendiggjør bærekraftige avfallshåndteringsløsninger.»

Bare i 2023 genererte Hawaii over 2,2 millioner tonn avfall – nesten 10 % av dette, ifølge forskningen, er plast: på øyene i øygruppen produseres over 100 millioner tonn avfall. 200.000 tonn i åretSå har Samferdselsdepartementet, sammen med CMDR og andre organisasjoner, lansert et prosjekt som har som mål å redusere miljøpåvirkningen av plastavfall ved å innlemme det i veiasfalt.

Fra kaia til veien gjenbruker asfalt gamle fiskegarn

I april 2024 innlemmet forskere nett av høydensitetspolyetylen (HDPE) fra fiskeavfall gjenvunnet fra hawaiiske farvann og resirkulert HDPE-plast lokaler på en offentlig asfaltert vei som ligger på vestsiden av Oʻahu. Jeremy Axworthy, en forsker ved Center for Marine Debris Research, presenterte teamets funn på American Chemical Societys vårmøte, som ble holdt i mars i fjor.

Dette arbeidet undersøker om det er ansvarlig å bruke resirkulert plast på Hawaiis gater. Ved å gjenbruke plastavfall som allerede finnes på Hawaii, kan vi redusere den miljømessige og økonomiske påvirkningen av å transportere plastavfall fra øyene, brenne det eller kaste det på Hawaiis overfylte søppelfyllinger.

sa Axworthy.

Ideen om å innlemme plast i asfalt er ikke ny. Siden 2020 har Hawaiis veier hovedsakelig blitt asfaltert med polymermodifisert asfalt (PMA) i stand til å øke motstanden og holdbarheten deres. Som nevnt i studien,

«Sammenlignet med standard asfalt er PMA-asfalt mer elastisk og mer motstandsdyktig mot sprekker, spordannelse og vannskader, egenskaper som er spesielt viktige for landets tropiske klima.»

Denne PMA-asfalten produseres ved å smelte granuler av styren-butadien-styren (SBS) i et petroleumsbasert bituminøst bindemiddel. PMA-bindemidlet blandes deretter med oppvarmede tilslag (stein og sand) i en blandetrommel, slik at PMA-bindemidlet dekker tilslaget fullstendig. Hvorfor ikke da vurdere muligheten for bruk avfallsplast Å gjøre veiasfalt mer funksjonell og samtidig eksperimentere med en ny metode for plastavhending som er mer miljøvennlig enn forbrenning?

Ny asfalt fra avfall: tester utført på utslipp av mikroplast

Etter å ha omgjort avfallet til brukbare produkter for asfaltproduksjon, brakte Hawaii Department of Transportation de forskjellige asfaltblandingene til veiene på øya Oahu: et lokalt selskap bygde deler av en boligvei med asfalt som inneholdt SBS-standard, resirkulert polyetylen fra resirkuleringsbeholdere i Honolulu og polyetylen fra fiskegarn.

Etter omtrent 11 måneder med normal veitrafikk tok miljøkjemiteamet over Jennifer Lynch, meddirektør for CMDR: forskerne samlet inn veistøvprøver fra hver seksjon av veidekket, med sikte på å verifisere mulig utslipp av mikroplast, som kan ha forurenset den omkringliggende jorden.

De forklarer at innledende tester viste at veidekker laget med resirkulert polyetylen ikke frigjorde mer polymerer enn kontrollveidekke laget med SBS. Mekaniske ytelsestester på veidekkeprøver og analyse av simulert regnvann samlet fra testveiseksjonene bekreftet dette funnet. Mikroplast var riktignok tilstede, men det var nesten ingen spor av polyetylenDette, ifølge forskerne, skyldes sannsynligvis at polymerene smelter i det bituminøse bindemidlet: partiklene som løsner er derfor en blanding av stein, bindemiddel og smeltede polymerkjeder.

«I våre innledende data så vi at dekkslitasjen overdøvet polyetylensignalet med flere størrelsesordener, med gigantiske pigger! Vi måtte sile gjennom kromatogrammet for å finne spor av polyetylen.»

forklarte Lynch, som takket være CMDRs dusørprosjekt, som gir økonomiske insentiver til lisensierte yrkesfiskere som fjerner marint avfall, har gjenvunnet 84 tonn store, forlatte fiskegarn fra Stillehavet. Holdbarheten til veidekket må nå evalueres. Forskerne håper imidlertid at gjenbruk av plasten som brukes i veidekket en dag kan bidra til å redusere deponiavfall og marint avfall på Hawaii.

Her er tre innsikter som kan interessere deg:

Et hav av plast, på kanten av den kjente verden
Kjemikalier fra dekk havner i maten vår
Sveits: asfaltregenerering forklart av EMPA