نشریه تخصصی صنعت قیر و عوامل وابسته

مجله WPB شماره ژانویه

شماره ژانویه مجله دنیای نفت و قیر

همکاران

گام‌های مؤثر در جهت ایجاد سیستم‌های اقتصادی پایدار و کاهش ضایعات

به گزارش دنیای نفت و قیر، جهت‌گیری جهانی به سمت تولید کارآمدتر و کاهش ضایعات، مدل اقتصاد چرخشی را در کانون برنامه‌های سیاسی در سراسر قاره‌ها قرار داده است و منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا نیز شاهد تحول قابل توجهی در شیوه‌های صنعتی به این دلیل است. در امارات متحده عربی، عربستان سعودی، قطر، عمان و ایران، استراتژی‌های توسعه ملی اکنون اصول اقتصاد چرخشی را برای محصولات مشتق شده از نفت در نظر می‌گیرند و آسفالت به عنوان ماده‌ای ظهور کرده است که می‌تواند از انتقال از الگوهای مصرف خطی به سیستم‌های حلقوی پشتیبانی کند. توانایی این بخش در بازسازی، بازفرآوری و استقرار مجدد در کاربردهای با ارزش افزوده بالا، با اهداف منطقه‌ای برای کاهش شدت کربن، تاب‌آوری زیرساخت‌ها و تنوع اقتصادی بلندمدت همسو است.

آسفالت، مخلوطی ویسکوز از هیدروکربن به دست آمده از پالایش نفت خام، دارای ویژگی‌های فیزیکی است که فرآوری‌های حرارتی و مکانیکی مکرر را تسهیل می‌کند. مقاومت چسبنده، مقاومت در برابر آب و دوام آن به آسفالت اجازه می‌دهد تا پس از چندین چرخه گرمایش، آسیاب‌کردن و ترکیب مجدد، عملکرد کاربردی خود را حفظ کند. پروژه‌های آزمایشی اخیر در خلیج فارس نشان داده‌اند که آسفالت بازیافتی (RAP) حاوی تا ۴۰ درصد آسفالت بازیافتی می‌تواند مشخصات فنی مورد نیاز برای پوشش‌دهی جاده‌های جدید را برآورده کند و در نتیجه تقاضا برای آسفالت بکر را به میزان معادل کاهش دهد. کاهش تولید اولیه منجر به کاهش مصرف انرژی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و کاهش قابل توجه حجم ضایعات ارسالی به محل دفن زباله می‌شود.

به موازات آن، بخش پتروشیمی در حال بررسی استفاده از آسفالت بازیافتی به عنوان ماده اولیه برای محصولات تخصصی مانند غشاهای آسفالتی اصلاح شده، ورق‌های ضد آب و درزگیرهای با دمای بالا است. تکنیک‌های پالایش پیشرفته، از جمله استخراج مبتنی بر حلال و آسفالتی‌سازی کاتالیتیک، امکان جداسازی کسر‌های قابل استفاده از آسفالت مصرف شده را در حالی که آلاینده‌هایی را که در غیر این صورت از بازیافت مجدد جلوگیری می‌کنند، فراهم می‌کنند. آسفالت بازیافتی به دست آمده می‌تواند با مواد بکر مخلوط شود تا پارامترهای عملکرد هدف را به دست آورد و عمر سرویس محصول نهایی را افزایش داده و نیاز به مواد اولیه تازه را به تعویق اندازد.

تاسیسات تجاری در عربستان سعودی در حال حاضر این فرآیندها را در مجتمع‌های پالایش موجود ادغام کرده‌اند و یک جریان حلقوی ایجاد می‌کنند که جریان‌های ضایعاتی را از عملیات نگهداری جاده‌ها به دست می‌آورد و آن‌ها را به تولید پایین‌دستی هدایت می‌کند. در ایران نیز، وزارت راه و شهرسازی بودجه‌ای را برای ارتقاء آسفالت‌سازی‌های موجود با ماژول‌های بازیافت اختصاص داده است، اقدامی که انتظار می‌رود نرخ بازیافت ملی را از ۱۵ درصد فعلی به بیش از ۳۰ درصد در عرض پنج سال افزایش دهد.

تحلیل اقتصادی این طرح‌ها نشان می‌دهد که مزیت هزینه آسفالت بازیافتی با افزایش قیمت نفت خام بیشتر می‌شود. یک مطالعه توسط یک موسسه تحقیقاتی منطقه‌ای تخمین زد که استفاده از آسفالت بازیافتی می‌تواند هزینه‌های مواد را ۱۲ تا ۱۸ درصد در هر تن آسفالت نهایی کاهش دهد، ضمن اینکه ۵ تا ۷ درصد کاهش در هزینه‌های کلی پروژه را نیز به دلیل فواصل حمل و نقل کوتاه‌تر و هزینه‌های دفع کمتر ارائه می‌دهد. مشوق‌های مالی با یارانه‌های دولتی و برنامه‌های معافیت مالیاتی که پروژه‌های اقتصاد چرخشی را هدف قرار می‌دهند، به ویژه آن‌هایی که کاهش قابل اندازه‌گیری در انتشار کربن را نشان می‌دهند، تقویت می‌شوند.

مزایای زیست‌محیطی از طریق ارزیابی‌های چرخه حیات که مسیرهای آسفالت معمولی و بازیافتی را مقایسه می‌کنند، مستند شده‌اند. این ارزیابی‌ها نشان می‌دهند که هر کیلوگرم آسفالت بازیافتی تقریباً ۰.۸ کیلوگرم انتشار معادل CO₂ را اجتناب می‌کند، عمدتاً با از بین بردن نیاز به تقطیر بیشتر نفت خام و با کاهش شدت انرژی فرآیند مخلوط‌سازی. علاوه بر این، انحراف آسفالت ضایعاتی از محل‌های دفن زباله از تولید شیرابه جلوگیری می‌کند و از اشغال زمین‌هایی که می‌توانند در غیر این صورت به اهداف مولد اختصاص یابند، می‌کاهد. در امارات متحده عربی، اداره حمل و نقل گزارش داده است که ضایعات اجتناب شده در مجموع از طریق برنامه‌های بازیافت بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ از ۱.۲ میلیون تن فراتر رفته است، رقمی که مستقیماً به اهداف پایداری این کشور تحت عنوان “چشم‌انداز ۲۰۳۰” کمک می‌کند.

اجرای شیوه‌های اقتصاد چرخشی برای آسفالت همچنین فرصت‌های شغلی جدیدی ایجاد می‌کند و توسعه فناوری را تحریک می‌کند. نیروی کار ماهر برای بهره‌برداری از کارخانه‌های بازیافت، آزمایش کنترل کیفیت آسفالت بازیافتی و مهندسی طرح‌های مخلوطی که شامل درصد متغیر از مواد بازیافتی هستند، مورد نیاز است. دانشگاه‌های قطر و عمان برنامه‌های تحقیقاتی متمرکز بر بهینه‌سازی احیا کننده‌های آسفالت راه‌اندازی کرده‌اند، افزودنی‌هایی که خواص رئولوژیکی آسفالت پیر شده را بازیابی می‌کنند. این برنامه‌ها مالکیتی ایجاد می‌کنند که می‌توان آن را تجاری‌سازی کرد و در نتیجه به اقتصاد دانش منطقه‌ای ارزش افزوده می‌کند.

چالش‌هایی در استانداردسازی مشخصات برای آسفالت بازیافتی و اطمینان از عملکرد ثابت در شرایط آب و هوایی متنوع باقی مانده است. دماهای بالای تجربه شده در خلیج فارس نیازمند آسفالت‌هایی با پایداری حرارتی افزایش یافته است، در حالی که مناطق سردتر مانند مناطق کوهستانی ایران به موادی نیاز دارند که در دماهای پایین انعطاف‌پذیری خود را حفظ کنند. همکاری مداوم بین سازمان‌های استاندارد، انجمن‌های صنعتی و موسسات دانشگاهی در حال رفع این مسائل از طریق توسعه معیارهای مبتنی بر عملکرد است که طیف وسیعی از سطوح بازیافتی را در بر می‌گیرد. پذیرش چنین استانداردهایی برای حفظ اعتماد عمومی در پروژه‌های زیرساختی که از مواد بازیافتی استفاده می‌کنند، ضروری است.

انتظار می‌رود ادغام ابزارهای نظارت دیجیتال ردیابی آسفالت را در طول چرخه عمر آن بهبود بخشد. سنسورهای تعبیه شده در لایه‌های روسازی می‌توانند داده‌های دما، تنش و رطوبت را ثبت کنند و امکان نگهداری پیش‌بینی‌کننده را فراهم می‌کنند و از حذف به موقع بخش‌هایی که به انتهای عمر سرویس خود رسیده‌اند، حمایت می‌کنند. هنگامی که با یک پلتفرم داده متمرکز ترکیب شود، این اطلاعات از تصمیم‌گیری در مورد زمان بهینه برای عملیات بازیافت پشتیبانی می‌کند و در نتیجه کارایی مواد را به حداکثر می‌رساند و عمر کلی شبکه زیرساختی را افزایش می‌دهد.

به طور خلاصه، نقش آسفالت در قالب اقتصاد چرخشی به طور فزاینده‌ای برای خاورمیانه و شمال آفریقا مهم می‌شود. قابلیت بازیافت ذاتی این ماده، همراه با پیشرفت در فناوری‌های فرآوری، حمایت‌های سیاسی و مشوق‌های بازار، مسیری را برای کاهش ضایعات، کاهش انتشار و افزایش تاب‌آوری اقتصادی ایجاد می‌کند. سرمایه‌گذاری مداوم در تحقیق، استانداردسازی و زیرساخت‌های دیجیتال برای تحقق کامل پتانسیل آسفالت به عنوان یک سنگ بنای شیوه‌های صنعتی پایدار مورد نیاز خواهد بود. مسیری که در منطقه مشاهده می‌شود نشان می‌دهد که در ده سال آینده، آسفالت بازیافتی می‌تواند سهم قابل توجهی از کل آسفالت مورد استفاده در ساخت جاده و کاربردهای مرتبط را به خود اختصاص دهد و در نتیجه به اهداف گسترده‌تری مانند کارایی منابع و کاهش تغییرات آب و هوایی کمک کند.