بنابر گزارش دنیای نفت و قیر، آسفالت سیاهی که زیر چرخ‌های خودروهای ما قرار دارد و با قیر به هم چسبیده، اکنون در آستانه یک دگرگونی بزرگ است. با حرکت تدریجی جهان به سوی کنار گذاشتن سوخت‌های فسیلی، صنایع راه‌سازی با این چالش روبه‌رو هستند که چگونه بدون وابستگی به مواد نفتی، همچنان جاده‌ها را حفظ و بازسازی کنند. قیر که زمانی تنها یک ضایعه اضافی از فرآیند پالایش نفت محسوب می‌شد، امروز به ماده‌ای ضروری در ساخت جاده‌ها تبدیل شده است. اما نیاز به راه‌حل‌های پایدار و سازگار با اقلیم، نوآوری‌های تازه‌ای را در این حوزه به حرکت درآورده است.
قیر از یک سو حیاتی و از سوی دیگر مشکل‌ساز است. هر تُن آسفالت حدود ۵۰ کیلوگرم قیر دارد که به عنوان چسب، دانه‌های سنگی را کنار هم نگه می‌دارد. یکی از مزیت‌های قیر این است که در دمای بالای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد دوباره ذوب می‌شود و از این نظر بازیافت آن ساده‌تر از مواد سیمانی است. با این حال، قیر یک نقطه‌ضعف بزرگ دارد: با گذر زمان پیر می‌شود. تحت تأثیر نور خورشید، هوا و گرما، برخی از ترکیبات شیمیایی‌اش تبخیر می‌شوند یا تغییر ماهیت می‌دهند و همین باعث می‌شود شکننده شود و قدرت چسبندگی‌اش را از دست بدهد.
برای مقابله با این مشکل، در آسفالت بازیافتی معمولاً باید قیر تازه یا مواد جوان‌کننده مخصوصی اضافه شود که دوباره خاصیت چسبندگی را به آن برگرداند. امروزه محصولات متعددی برای این منظور در بازار وجود دارد که بعضی از آن‌ها از منابع تجدیدپذیر به دست می‌آیند و همین راه را برای بازیافت پایدارتر باز می‌کند.
در کشورهایی مثل سوئیس که بیشتر جاده‌ها بازسازی می‌شوند تا اینکه کاملاً نو ساخته شوند، بازیافت یک مسیر امیدوارکننده است. مارتینس زائومانیس، پژوهشگر آسفالت از مؤسسه Empa در دیوبندورف، اشاره می‌کند که در سطح جاده‌های کنونی حجم زیادی آسفالت وجود دارد که می‌توان دوباره استفاده کرد، اما ظرفیت آن هنوز به‌طور کامل استفاده نمی‌شود. در حال حاضر، بازیافت در لایه‌های زیرین آسفالت رایج است، اما لایه‌های رویی که بیشترین تماس و فرسایش را دارند، هنوز عمدتاً از مواد اولیه جدید ساخته می‌شوند.
با این حال، آزمایش‌های امیدبخشی در حال انجام هستند. مثلاً در اوستر، نزدیک زوریخ، یک بخش آزمایشی از جاده ساخته شده که سطح آن تقریباً یک‌سوم از آسفالت بازیافتی تشکیل شده است. همچنین در گردنه لوکمانیِر که مناطق گراوبوندن و تیسینو را به هم وصل می‌کند، پژوهشگران توانسته‌اند نرخ بازیافت را در لایه‌های زیرین تا ۸۵ درصد بالا ببرند و از روغن تال (یک محصول جانبی صنایع کاغذسازی) به عنوان ماده جوان‌کننده استفاده کنند. این جاده‌ها با وجود تحمل ترافیک سنگین و شرایط آب‌وهوایی سخت، تاکنون عملکردی هم‌سطح یا حتی بهتر از جاده‌های معمولی داشته‌اند.
اثر زیست‌محیطی این نوآوری‌ها بسیار مهم است. تولید هر تُن آسفالت حدود ۵۰ کیلوگرم دی‌اکسید کربن منتشر می‌کند، عمدتاً به خاطر استخراج و گرم‌کردن قیر و مصالح سنگی. بنابراین افزایش عمر جاده‌ها می‌تواند نقش بزرگی در کاهش ردپای کربنی جامعه داشته باشد. شیمیدان هینریش گروته از دانشگاه فنی وین در حال مطالعه دقیق روی فرآیند پیر شدن قیر و تأثیر آن بر میزان انتشار گازهاست. تیم او با استفاده از روش‌های پیشرفته طیف‌سنجی و آزمایش‌های مکانیکی، بررسی می‌کند که تغییرات شیمیایی قیر چگونه ویژگی‌های آن را در طول زمان تغییر می‌دهد.
جست‌وجوی جایگزین‌های پایدار باعث شکل‌گیری پروژه‌های مشترک بزرگ شده است. یکی از این پروژه‌ها به نام Nobit (مخفف «بدون قیر») بیش از ۷۰۰ هزار یورو بودجه جذب کرده است. این پروژه به رهبری مایکل ویستوبا از دانشگاه فنی براونشوایگ، به دنبال توسعه روش‌های آزمون و طراحی برای ساخت آسفالت‌هایی با عملکرد بالا از مواد بازیافتی و افزودنی‌های گیاهی است. از آینده، بخش‌های آزمایشی، احتمالاً به طول دست‌کم یک کیلومتر و شاید حتی در بزرگراه‌ها، برای آزمایش این ترکیبات جدید ساخته خواهند شد.
چندین افزودنی گیاهی امیدوارکننده در حال بررسی هستند: روغن‌های گیاهی اصلاح‌شده از شرکت آمریکایی Cargill، رزین‌های گیاهی از تولیدکننده پلاستیک Kraton و مواد جوان‌کننده‌ای از شرکت هلندی Ventraco که از مایعی خورنده درون پوسته بادام هندی به دست می‌آیند. برخی از این محصولات، مانند «قیر زیستی» ارائه‌شده توسط استارتاپ آلمانی B2Square، قبلاً توجه‌ها را جلب کرده‌اند؛ هرچند درباره منبع برخی ترکیبات فسیلی در این مخلوط‌ها و اینکه آیا برچسب «زیستی» واقعاً برازنده آن‌هاست یا نه، هنوز پرسش‌هایی وجود دارد.
در همین حال، پژوهشگران و مهندسان در شهر بازل سوئیس رویکرد دیگری را بررسی می‌کنند: افزودن زغال زیستی (biochar) به آسفالت. این ماده شبیه زغال چوب است و از ضایعات گیاهی در دمای بالا و بدون حضور اکسیژن تولید می‌شود و می‌تواند دی‌اکسید کربن را مستقیماً در سطح جاده‌ها قفل کند. هر تُن مخلوط آسفالت حاوی زغال زیستی می‌تواند معادل ۵۰ کیلوگرم CO2 را ذخیره کند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این ترکیب نه‌تنها برای اقلیم مفید است، بلکه مقاومت آسفالت را در برابر ایجاد شیارهای چرخ نیز بهبود می‌بخشد.
اگرچه تاکنون این ترکیبات تقویت‌شده با زغال زیستی فقط در لایه‌های ضخیم‌تر و کم‌فشارتر زیرین استفاده شده‌اند، پتانسیل بالایی در آن‌ها نهفته است. پروژه‌های آزمایشی در حال حاضر هم در خیابان‌های آرام مسکونی و هم در جاده‌های شلوغ و پرترافیک کامیون‌ها در منطقه بازل در جریان هستند. حتی مناطق همسایه نیز پروژه‌های پایلوت مشابهی را آغاز کرده‌اند.
نتایج بلندمدت این پروژه‌ها بسیار تعیین‌کننده خواهند بود. تنها با داده‌های میدانی و آزمایش‌های عملی می‌توان تشخیص داد که آیا این نوآوری‌ها به راه‌سازی اجازه خواهند داد تا از یک تهدید اقلیمی به بخشی از راه‌حل تبدیل شود یا خیر. با ترکیب بازیافت پیشرفته، افزودنی‌های گیاهی و فناوری‌های ذخیره‌سازی کربن، صنعت راه‌سازی شاید واقعاً در حال هموارکردن مسیر به‌سوی آینده‌ای پایدار و مقاوم باشد.
