نشریه تخصصی صنعت قیر و عوامل وابسته

مجله WPB شماره ژانویه

شماره ژانویه مجله دنیای نفت و قیر

همکاران

همکاری اکو استیل در صنعت آسفالت و محیط‌زیست کره‌ جنوبی

به گزارش دنیای نفت و قیر، در نوامبر ۲۰۲۵، کره‌ جنوبی شاهد شکل‌گیری همکاری تازه‌ای میان تولیدکنندگان آسفالت و شرکت‌های مهندسی محیط‌زیست بود؛ همکاری‌ای که به سرعت توجه جامعهٔ زیرساختی منطقه را جلب کرد. برخلاف همکاری‌های معمول که عمدتاً بر کاهش هزینه یا هماهنگی با مقررات تمرکز دارند، این ابتکار که به طور غیررسمی «اکو استیل» نامیده می‌شود ابعادی بسیار گسترده‌تر دارد.

این طرح نوپا نشان می‌دهد که کشورهایی با صنعت پیشرفته چگونه ممکن است نگاه خود به آسفالت و مواد جاده‌ای را تغییر دهند؛ از یک کالای مصرفی صرف به یک مادهٔ مهندسی‌شده که اثرات زیست‌محیطی و ویژگی‌های فنی آن شبیه به مواد ساختمانی پیشرفته تحلیل می‌شود.

ریشه‌های این همکاری در چند فشار موازی است که طی یک دهه گذشته بر صنعت وارد شده است. شبکهٔ راه‌های کره جنوبی که نسبت به وسعت کشور یکی از پرترددترین‌های جهان است، زیر بار ترافیک سنگین، اختلاف دمای شدید و چرخه‌های یخ‌زدگی و ذوب، هر سال دچار فرسودگی بیشتری می‌شود. در همین حال، نگرانی‌های مردمی نسبت به انتشار آلاینده‌ها سبب شده صنایع تولید قیر، آسفالت و سنگ‌دانه زیر ذره‌بین نهادهای دولتی قرار بگیرند. شرکت‌ها به‌ویژه با این انتقاد روبه‌رو بودند که تولید قیر و آسفالت نیازمند دمای بالا و مصرف انرژی زیاد است. از سوی دیگر، کارخانه‌های فولاد کشور با حجم قابل توجهی از پسماندهای فرعی مواجه‌اند که نگهداری و بازیافت آن‌ها هزینه‌بر است. این هم‌زمانی مسائل، زمینه را برای شکلی جدید از همکاری میان صنایع فراهم کرد.

در چنین شرایطی بود که طرح «اکو استیل» شکل گرفت؛ طرحی که در آن تولیدکنندگان آسفالت، مهندسان محیط‌زیست و آزمایشگاه‌های دانشگاهی کنار هم قرار گرفتند تا نوع جدیدی از چسبانندهٔ آسفالتی تولید کنند. این چسباننده شامل ذرات میکرومتری مشتق از فرآیندهای فولادسازی، قیر اصلاح‌شده با پلیمر و مواد بازیافتی با کارکرد تقویتی است. هدف آن است که این اجزا نه به‌صورت پرکنندهٔ منفعل، بلکه به‌عنوان عناصر فعال در استحکام، پایداری دمایی و مقاومت سایشی آسفالت عمل کنند. در نگاه این تیم تحقیقاتی، تعامل میان زنجیره‌های پلیمری، کلوئیدهای قیر و ذرات فلزی می‌تواند شبکه‌ای ایجاد کند که آسفالت را در برابر تغییر شکل در گرما و ترک‌خوردگی در سرما مقاوم‌تر سازد.

بخش مهمی از انگیزهٔ این طرح، مقابله با محدودیت‌های آسفالت‌های سنتی است. شهرهای بزرگ کره در تابستان با دمای بسیار بالا روبه‌رو هستند و این شرایط باعث روان‌شدگی و شیارافتادگی لایه‌های جاده می‌شود. در زمستان نیز اختلاف دما و تکرار انجماد–ذوب، ترک‌های عمیقی ایجاد می‌کند. آزمایش‌های اولیه نشان داده‌اند که افزودن مقادیر کنترل‌شده از ذرات با منشأ فولادی می‌تواند رفتار ویسکوالاستیک قیر را اصلاح کرده و حساسیت دمایی آن را کاهش دهد. اگر این تغییرات تأیید شود، عمر مفید جاده‌ها افزایش یافته و دفعات تعمیرات دوره‌ای کاهش خواهد یافت.

جنبهٔ زیست‌محیطی طرح نیز بسیار برجسته است. تولید قیر و آسفالت یکی از منابع قابل توجه انتشار دی‌اکسیدکربن است. اعضای طرح اعلام کرده‌اند که یکی از اهداف اصلی آن است که با طراحی چسباننده‌ای با جریان‌پذیری بهتر، دمای لازم برای اختلاط کاهش یابد و به‌تبع آن مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر شود. مهندسان محیط‌زیست در این طرح مسئول مدل‌سازی چرخهٔ عمر این ماده‌ها هستند تا مشخص کنند هر ترکیب جدید چه تأثیری بر کل فرایند ساخت و نگهداری جاده می‌گذارد.

مسئلهٔ پسماند نیز یکی از دغدغه‌های پروژه است. ذرات ریز حاصل از فرآیندهای فولادسازی معمولاً قابل ذخیره‌سازی بلندمدت نیستند و هزینه‌های زیست‌محیطی دارند. استفاده از بخشی از این مواد در ساخت آسفالت، علاوه بر کاهش هزینه‌های دفن یا انبار، می‌تواند ارزش اقتصادی جدیدی خلق کند. البته تیم تحقیقاتی تأکید کرده است که هرگونه استفاده از این مواد باید با آزمون‌های دقیق همراه باشد تا خطر انتشار مواد مضر در اثر بارندگی یا فرسایش وجود نداشته باشد. آزمایشگاه‌های دانشگاهی در حال انجام آزمون‌های شتاب‌یافتهٔ پیری، غوطه‌وری در آب و مقاومت در برابر بارگذاری هستند تا از ایمنی کامل این مواد اطمینان حاصل کنند.

طرح «اکو استیل» از نظر مقیاس تحلیل نیز نوآورانه است. برخلاف رویکردهای رایج که تنها عملکرد ماکروسکوپی آسفالت را ارزیابی می‌کنند، این طرح بر مطالعهٔ ساختار در مقیاس میکروسکوپی تأکید دارد. مشاهدهٔ نحوهٔ آرایش ذرات فلزی، کلوئیدهای قیری و رشته‌های پلیمری با استفاده از میکروسکوپ و مدل‌سازی رئولوژیک، دیدی دقیق‌تر از روابط میان اجزا ارائه می‌دهد. این سطح از تحلیل می‌تواند منجر به ساخت آسفالتی شود که در شرایط پرفشار جاده‌های کره عملکردی بهتر و پایدارتر داشته باشد.

از نظر راهبرد صنعتی، تولیدکنندگان آسفالت امیدوارند با توسعهٔ این چسبانندهٔ جدید، موقعیت رقابتی خود را تثبیت کنند. مقامات شهری هم ممکن است با توجه به طول عمر بیشتر این نوع آسفالت، هزینه‌های نگهداری را کاهش دهند. دولت نیز در صورت موفقیت آزمایش‌ها، آمادگی خود را برای اجرای پروژه‌های آزمایشی اعلام کرده است. اگر نتایج مثبت باشد، در آینده بخش‌هایی از بزرگراه‌های پرترافیک کشور با این آسفالت جدید روکش خواهند شد.

این طرح ظرفیت اثرگذاری بین‌المللی نیز دارد. بسیاری از کشورهای آسیای شرقی و جنوب‌شرقی با رطوبت بالا، دمای زیاد و ترافیک سنگین مواجه‌اند. اگر ترکیب «اکو استیل» در کره موفقیت‌آمیز باشد، احتمالاً نسخه‌های سازگارشدهٔ آن در کشورهای دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این امر می‌تواند تقاضا برای مواد بازیافتی صنایع فولاد را افزایش داده و ارزش افزودهٔ بیشتری ایجاد کند.

با این حال، چالش‌هایی نیز وجود دارد. برخی متخصصان دربارهٔ پایداری بلندمدت ذرات فلزی در برابر فشارهای مداوم تردید دارند. برخی دیگر هزینهٔ تغییر تجهیزات موجود را مطرح می‌کنند. گروه همکاری این نگرانی‌ها را پذیرفته اما اطمینان داده که با آزمایش‌های گسترده و گزارش‌دهی شفاف، مشکلات احتمالی مدیریت خواهد شد.

تیم‌های شرکت‌کننده قصد دارند تا پایان سال ۲۰۲۶ نخستین دورهٔ آزمایش‌های اصلی را به پایان برسانند. اگر نتایج رضایت‌بخش باشد، پروژه وارد مرحلهٔ اجرای میدانی می‌شود. این همکاری تنها یک پروژهٔ فنی نیست، بلکه نمادی است از اینکه صنایع امروز چگونه باید در کنار هم به سمت آینده‌ای پایدار حرکت کنند. چسباننده‌ای که از پسماند فولاد و قیر اصلاح‌شده ساخته شده باشد نه‌تنها یک نوآوری مهندسی است بلکه نمایانگر تغییری بنیادین در دیدگاه صنعتی است. این طرح نشان می‌دهد که آیندهٔ ساخت‌وساز و راهسازی، در گرو ایجاد مواد ترکیبی هوشمند و پایدار است که بتوانند فشارهای جهانی ناشی از تغییرات اقلیمی و کمبود منابع را تاب بیاورند.

اگر این ایده به موفقیت برسد، جاده‌های کره جنوبی ممکن است به الگویی برای جهان تبدیل شوند؛ جاده‌هایی که نه‌تنها مسیر تردد هستند، بلکه نمونه‌ای از مهندسی نوین و مسئولیت‌پذیری زیست‌محیطی به شمار می‌آیند.