Tehnologiile inventate la Galați transformă deșeurile de plastic în asfalt sau dale pentru pavaje, eliminând reciclarea, care presupune costuri mari și o poluare cu compuși chimici. Una din aceste tehnologii, „Asphalt mixtures improvement with waste grit and microplastics” (Îmbunătățirea mixturilor asfaltice cu grit deșeu și microplastice) a obținut brevetul nr A/00119/2021 de la Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci (OSIM), iar recent a fost brevetată și internațional de către „European Patent Office” – EPO, Oficiul de Invenții a Uniunii Europene.
De ce este importantă scoaterea plasticului din circuitul comercial?
În ultimele decenii, peturile, pungile și o largă gamă de obiecte din plastic au devenit cele mai toxice deșeuri care poluează mediul. La noi sunt întâlnite peste tot, în vârf de munte, pe cursurile de apă, în zone de agrement sau pe maidanele din cartierele periferice. Viiturile aduc pe râuri și pe Dunăre insule de peturi. Este o problemă cu care se confruntă și statele occidentale. Într-un raport al Earthwatch Institute și Plastic Oceans UK din Marea Britanie se spune că sticlele din plastic reprezintă 14% din totalul deșeurilor din râurile Europei.
Plasticul a ajuns inclusiv în sângele uman
Potrivit Smithsonian Environmental, pe oceanele lumii există cel puțin cinci insule plutitoare formate din deșeuri de plastic, cea mai cunoscută fiind „Eastern Garbage Patch” din Pacific, cu o cantitate estimată de 79.000 de tone de deșeuri și o suprafață de aproape 1,6 milioane de kilometri pătrați. Se estimează că până 2050 omenirea va genera alte 25 de miliarde de tone de deșeuri din plastic.
A fost începută înlocuirea ambalajelor din plastic cu cele din carton și materiale reciclabile, dar există un decalaj între rezultatele acestei substituiri și uriașele cantități de plastic care se produc. În prezent, deșeurile de plastic sunt scoase din circuit prin două metode. Prima dintre ele este stocarea într-un depozit de deșeuri, dar asta înseamnă o poluare pe termen de zeci sau sute de ani, pentru că deșeurile din plastic se descompun foarte greu. A doua metodă e reciclarea, care presupune o poluare suplimentară cu detergenții utilizați la curățarea deșeurilor ce urmează a fi procesate, iar rezultatul reciclării este că din ambalajele din plastic se fac tot ambalaje din plastic, care își reiau circuitul toxic în natură.
România are cea mai mare companie de reciclare a deșeurilor din Europa, Green-Group
La Universitatea din Galați există două tehnologii care transformă deșeurile de plastic în dale pentru pavaje și mixturi asfaltice
Cercetătorii de la Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați au pus la punct două tehnologii care întrerup circuitul plasticului în natură prin transformarea deșeurilor de plastic în mixturi asfaltice sau în material utilizat la pavaje. În 2019, o primă echipă de cercetători din cadrul Centrului pentru Excelență „Prelucrarea Polimerilor” din Platforma „Reform” de la Facultatea de Inginerie a universității a pus la punct o tehnologie care transformă deșeurile din material plastic în dale pentru pavaje. Tehnologia „Fabrication of composites from plastic vaste”, inventată de cercetătorii Iulian Manole, Ionuț Sandu, Nicoleta Stanciu, Felicia Stan și Cătălin Fetecău, a fost premiată la Salonul „Inventica 2019” de la Iași. Un avantaj al acestei tehnologii este că elimină sortarea deșeurilor, peturile și pungile de plastic fiind procesate așa cum sunt colectate.
Cercetările au fost continuate de o echipă formată din cercetători de la Departamentul de Ingineria Materialelor de la Facultatea de Inginerie şi Facultatea de Științe și Ingineria Mediului, care și-au propus să obțină o tehnologie prin care materialele plastice să fie incluse în compoziția asfaltului.
Echipa, coordonată de prof. univ. dr. ing. Daniela Buruiană de la Departamentul de Tehnologia Materialelor și formată din cercetătorii Lucian Georgescu, Gabriel Bogdan Carp, Viorica Ghisman și administratorul firmei de construcții Tancrad SRL Galați, Cristian Stăncic, a reușit ca la finalul a doi ani de cercetări și teste în laboratorul firmei Tancrad să elaboreze tehnologia de includere a plasticului în mixturi asfaltice cu performanțe mai bune decât în „rețetele” clasice, crescând elasticitatea și rezistența asfaltului la diferențele de temperatură iarnă – vară.
Noua tehnologie inventată la Galați a fost brevetată internațional de către „European Patent Office”
În cursul anului trecut, tehnologia „Asphalt mixtures improvement with waste grit and microplastics”, care în traducere înseamnă „Îmbunătățirea mixturilor asfaltice cu grit deșeu și microplastice” a fost brevetată în România, de către Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci (OSIM), sub nr A/00119/2021.
După acest pas, cercetătorii din Galați au lansat procedura de recunoaștere a tehnologiei lor la nivel internațional, solicitând brevetarea de către „European Patent Office” – EPO, Oficiul de Invenții a Uniunii Europene, cu sediul la Munchen. Nu a fost deloc simplu, pentru că și alte echipe de cercetători din întreaga lume sunt preocupați de transformarea deșeurilor din plastic în materiale de utilitate în construcții, dar tehnologia inventată la Universitatea din Galați este unică pentru la fabricarea mixturilor asfaltice sunt utilizate două tipuri de deșeuri, materialele plastice și gritul rezultat la operațiunea de sablare, de curățare cu nisip abraziv a corpurilor de navă. Prin aceasta, tehnologia „Asphalt mixtures improvement with waste grit and microplastics” s-a impus în contextul cercetării metodelor de eliminare a microplasticelor și a fost recunoscută la nivel internațional de către „European Patent Office”, care i-a acordat brevetul nr RO135159A0.
Recunoașterea internațională este o performanță pentru cercetătorii din Galați. „Avem primul brevet aprobat integral la nivel european. Ne-am zis că trebuie să încurajăm această componentă care este în trend și la care avem specialiști, dar și experiență la nivelul universității, prin combinarea experiențelor acumulate la un departament de la Facultatea de Inginerie și la Facultatea de Științe și Mediu și nu numai”, ne-a declarat prof univ dr Lucian Georgescu, rectorul Universității „Dunărea de Jos” din Galați, care în calitatea sa de cercetător la Facultatea de Științe și Mediu face parte și din echipa care a elaborat noua tehnologie.
Principalele avantaje: un asfalt cu 30% mai elastic și mult mai rezistent la diferențele de temperatură iarnă-vară
Noua tehnologie are mai multe avantaje, dar cele mai importante sunt cele care țin de calitățile asfaltului fabricat după această „rețetă”, care asociază deșeurile din polipropilenă cu gritul rezultat la sablarea corpurilor de nave.
„Gritul” este la rândul său un deșeu care trebuie eliminat. Este un material care rămâne în urma sablării, de curățare cu nisip abraziv a unor suprafețe din metal, piatră, sticlă.etc. Operațiunea constă in proiectarea cu ajutorul aerului comprimat a particulelor abrazive pe suprafața ce trebuie curățată. Sablarea este utilizată la scară industrială în navigația maritimă și fluvială, pentru că după o perioadă de navigație pe „carenă”, partea de sub nivelul apei a unui corp de navă, se depune un strat de materiale, inclusiv scoici, care trebuie îndepărtat pentru ca zona subacvatică a bordajului să fie revopsită. Cercetătorii din Galați i-au găsit și gritului o utilitate.
„Invenţia se referă la o mixtură asfaltică îmbunătăţită cu grit, deşeu provenit din procesul de sablare a corpurilor de navă, şi cu microplastice de polipropilenă, mixtura asfaltică astfel obţinută având îmbunătăţite rezistenţa mecanică la uzură, la acţiunea apei sau a altor agenţi exogeni, faţă de mixtura asfaltică clasică. Noi am găsit o metodă în care, o anumită granulație adăugată în asfalturi, împreună cu alți aditivi, crește rezistența și elasicitatea asfaltului cu până la 30%. Asta înseamnă că vom avea un asfalt mai pregătit să suporte diferențele de temperatură între iarnă și vară”, a mai precizat profesorul Lucian Georgescu.
Avantajul pentru mediu: este eliminată poluarea suplimentară care se produce la reciclarea deșeurilor din plastic
Un alt avantaj important al acestei metode este că elimină definitiv deșeurile de plastic, care nu mai ajung să fie depozitate la o groapă de gunoi, dar nici nu mai sunt reciclate, respectiv procesate pentru fabricarea unor noi ambalaje sau obiecte din plastic. În prezent, reciclarea este considerată soluția optimă, dar de fapt este „răul mai mic”, pentru că presupune o poluare suplimentară la spălarea cu detergenți a deșeurilor de plastic care urmează să fie reciclate.
„Practic, acest brevet se referă la fixarea deșeurilor din materiale plastice în asfalturi. Asta presupune să scoți din mediu deșeurile de material plastic care, fie se îngroapă și asta înseamnă poluare pentru zeci sau chiar sute de ani, fie reciclare. Anumite tipuri de material plastic pot fi reciclate, numai că, începând de la banala sticlă de plastic, reciclarea este o operațiune care înseamnă curățare, spălare, înseamnă cantități mari de apă utilizate, o poluare accentuată, plus alte tipuri de deșeuri, plus detergenții folosiți pentru spălare, pentru că nu se pot spăla cu apă simplă. Asta înseamnă tot poluare. Și atunci, reciclarea anumitor categorii de materiale plastice costă mai mult și din punct de vedere al protecției mediului, dar și economic”, a mai adăugat Lucian Georgescu.
Argumentul acordării brevetului internațional: protejarea mediului prin introducerea de microplastice și înlocuirea nisipului natural
Pe site-ul „European Patent Office” există o prezentare a tehnologiei inventate la Galați, în care se fac referiri la rezultatele obținute în corelare cu standardele, dar există și o listă a avantajelor acestei metode de fabricare a mixturilor asfaltice.
„Problema tehnică rezolvată prin invenție constă în înlocuirea nisipului natural de cuarț cu nisipul rezidual și în protejarea mediului prin introducerea unei cantități de microplastice, care duce la îmbunătățirea proprietăților mixturilor asfaltice reducând riscul apariției fisurilor în diferite condiții meteorologice. Noile elemente constau în introducerea în reteta mixturilor asfaltice a nisipului rezidual împreuna cu microplasticele pe bază de polipropilenă”, se spune în prezentarea de pe site-ul „European Patent Office”.
Din cele 9 avantaje ale acestei tehnologii care sunt menționate pe site-ul oficiului de invenții al Uniunii Europene, cele mai importante sunt „reducerea costului mixturilor asfaltice prin utilizarea unor cantități mai mici de bitum”, „reducerea riscurilor fisurilor în mixturile asfaltice datorită variațiilor de temperatură și materialului derapant folosit” și „îmbunătățirea rezistenței la uzură a mixturilor asfaltice”. Cel mai important este, însă, cel de al noulea avantaj menționat pe această listă: „Recuperarea microplasticelor în vederea reducerii efectului negativ asupra mediului și sănătății populației”.
Noua tehnologie este brevetată internațional, dar pentru a fi utilizată ar trebui ca firmele de proiectare a construcțiilor de drumuri să o ia în considerare. Pasul următor ar fi ca statul, Guvernul prin Ministerul Transporturilor, să dea undă verde utilizării noii mixturi la asfaltarea drumurilor, măcar pentru avantajul ca pe drumurile din România să nu mai apară crăpături și gropi după fiecare iarnă din cauza înghețării asfaltului și a acțiunii chimice a antiderapantului.
Prima tehnologie inventată la Galați: peturile și pungile de plastic, transformate în dale pentru pavaje
Așa cum am precizat, cercetările pentru fabricarea mixturii asfaltice au continuat rezultatele obținute de o altă echipă de cercetători de la Universitatea „Dunărea de Jos”, care au elaborat o tehnologie prin care sunt fabricate dale pentru pavaje din peturi și pungi de plastic. Cercetătorii Iulian Manole, Ionuț Sandu, Nicoleta Stanciu, Felicia Stan și Cătălin Fetecău, din cadrul Centrului pentru Excelență „Prelucrarea Polimerilor” din Platforma „Reform” de la Facultatea de Inginerie a universității au elaborat tehnologia „Fabrication of composites from plastic vaste”, care a fost premiată la Salonul „Inventica 2019” de la Iași.
Un prim avantaj al acestei tehnologii este că elimină o operațiune obligatorie a reciclării deșeurilor de plastic, sortarea, care de cele mai multe ori se face manual și are eficiență redusă, deoarece e destul complicat ca operatorul să facă diferența între polietilena de joasă densitate și polietilena de înaltă densitate.
„Practic, materia primă este un mix de plastic, din diverse materiale de ambalaj, care sunt ușor colectabile de către administrațiile locale. Nu numai peturi, avem diverse materiale. Nu este esențială numai rețeta, ci și modul în care sunt preparate și temperaturile la care se topesc aceste materiale. Am experimentat mai mult, până când am reușit să ajungem la o soluție care să fie acceptabilă din punct de vedere al tehnologiei. Acest material este mărunțit într-o mașină de tocat deșeuri de plastic și amestecat cu un material mineral care are la bază nisipiul, un material ieftin, care, practic, îi oferă plasticului și o anumită rezistență. E un filer, un aliaj care îl ajută să devină un compozit foarte rezistent la presiuni mari”, ne-a declarat Iulian Manole, unul dintre inventatorii metodei.
Dalele fabricate din deșeuri de plastic sunt mai rezistente decât cele din beton, nu îngheață și nu se degradează la soare
Și în cazul acestei tehnologii principalele avantaje sunt date de calitățile produsului obținut. Dalele fabricate din compozitul rezultat din procesarea deșeurilor de plastic sunt mai rezistente decât cele din beton și au avantajul că nu îngheață:
„La studiile de rezistență ale materialului am constatat că plăcile acestea sunt mai rezistente și mai bune pentru utilizarea unui trafic similar cu cel la care sunt supuse dalele din beton. Au niște avantaje față de dalele din beton, în sensul că nu îngheață, nu se produc fisuri iarna, rezistă mai bine la șocuri datorită materialului plastic care intră în contact cu materialul mineral, au o amortizare mai bună. Am adăugat și câteva ingrediente ce oferă plasticului o rezistență mare la ultraviolete și nu se va degrada la soare”, a mai adăugat cercetătorul care a mai precizat că un alt avantaj este prețul foarte redus, „la o treime din prețul de fabricație a produselor din beton”.
Pentru fabricare unei dale sunt necesare în jur de 50 de peturi. O dală din plastic reciclat are 1,5-2 kg, fiind cu 20-25% mai ușoară decât o dală din beton. Durata unei dale fabricate din peturi este de 10 ani, după această perioadă dalele putând fi supuse unui tratament termic, mărunțite și folosite la producerea unor noi dale.
Orice primărie din România își poate permite investiția într-o stație care să transforme peturile și pungile de plastic în dale pentru pavaj
Un alt avantaj al acestei tehnologii este că nu necesită echipamente complicate pentru a fi pusă în practică și primăria unui oraș sau un consiliu județean, care au în subordine un serviciu de salubrizare, își pot permite investiția în înființarea unei stații care să transforme peturile și pungile de plastic în dale pentru pavaje, pe care în prezent sunt cheltuite sume mult mai mari decât o astfel de investiție.
„Echipamentele necesare sunt o mașină care să mărunțească plasticul pe care îl colectează, care nu e costisitoare din punct de vedere economic, o mașină care seamănă cu cea de injecție, un malaxor în care se omogenizează plasticul mărunțit cu materialul mineral și o presă de tonaj mai mare, care să preseze materialul respectiv. Sunt atâtea oportunități de finanțări europene încât cu siguranță ar putea să își finanțeze cu mare ușurință o astfel de stație”, a mai adăugat cercetătorul Iulian Manole.
Primarul Galațiului a cerut inventarea tehnologiei, dar cheltuie sume imense pe cumpărarea dalelor de beton
Cele două tehnologii elaborate de cercetătorii de la Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați rezolvă și o altă problemă din administrația locală din România, „lipsa soluțiilor tehnice” de care se plâng primarii și președinții de consilii județene în rezolvarea problemei deșeurilor de plastic care invadează localitățile. Iată că acum există soluții, dar câți primari vor renunța la cumpărarea dalelor din beton pentru a le folosi pe cele din plastic reciclat, fabricate în propria stație? Cea mai bună dovadă este Primăria Galați. Tehnologia de fabricare a dalelor pentru pavaje din peturi și pungi de plastic a fost elaborată după ce Primăria Galați a solicitat Universității „Dunărea de Jos” identificarea unei metode de procesare a peturilor și pungilor de plastic colectate din oraș. Tehnologia a fost finalizată în 2019. De atunci, au trecut trei ani în care au fost derulate ample lucrări de reabilitare a trotuarelor din cartierele Galațiului, dar primarul Ionuț Pucheanu nu dă semne că ar vrea să implementeze tehnologia care, practic, a fost inventată la cererea sa, preferând să planteze în oraș dale din beton cumpărate pe bani grei. E mai simplu să toci banul public decât să faci ceva de care să-și aducă aminte toată lumea cu plăcere.
