به گزارش دنیای نفت و قیر، روسازی آسفالت وارد مرحلهای تازه شده است؛ مرحلهای که در آن کاهش انتشار کربن دیگر فقط به پالایشگاهها یا مصرف سوخت محدود نیست و روسازی جادهها نیز بهعنوان منبع قابل اندازهگیری انتشار آلایندهها مورد توجه قرار گرفته است. برنامه جدید ژاپن که در ماه مه ۲۰۲۶ معرفی شد، ترکیبی از آسفالت مبتنی بر پلیاتیلن ترفتالات (PET) بازیافتی، آسفالت زغال زیستی و آسفالت دارای رزین گیاهی را وارد پروژههای اجرایی کرده است. این طرح تنها یک آزمایش آزمایشگاهی نیست، بلکه بخشی از مسیر تازه دولت ژاپن برای ارزیابی عملکرد واقعی روسازیهای کمکربن در شرایط عملیاتی محسوب میشود. این پروژه برای کشورهای خاورمیانه نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا بسیاری از اقتصادهای منطقه همچنان وابسته به تولید و صادرات مواد نفتی مورد استفاده در صنعت راهسازی هستند و حالا با ظهور نسل تازهای از آسفالتهای کمکربن، آینده بازارهای جادهای ممکن است به سمت استانداردهای جدید حرکت کند.
آنچه پروژه ژاپن را متفاوت میکند، صرفاً استفاده از مواد بازیافتی نیست، بلکه نحوه ترکیب چند فناوری در یک ساختار واحد روسازی است. در این طرح، سه ماده اصلی شامل پلیاتیلن ترفتالات (PET) بازیافتی، زغال زیستی و رزینهای گیاهی بهصورت همزمان در ترکیب آسفالت مورد استفاده قرار گرفتهاند. هر کدام از این مواد وظیفه متفاوتی در بهبود عملکرد جاده و کاهش اثرات زیستمحیطی دارند. در آسفالتهای سنتی، ماده اصلی اتصالدهنده سنگدانهها همان قیر نفتی است که از پالایش نفت خام به دست میآید. اگرچه این نوع آسفالت از نظر تحمل بار و انعطاف عملکرد مناسبی دارد، اما تولید آن با انتشار بالای کربن، مصرف انرژی زیاد و نیاز مستمر به تعمیرات همراه است.
بخش مربوط به پلیاتیلن ترفتالات بازیافتی یکی از مهمترین قسمتهای این پروژه محسوب میشود. پلیاتیلن ترفتالات همان پلاستیکی است که در بطریها و بسیاری از بستهبندیهای مصرفی استفاده میشود. در طرح ژاپن، این پلاستیکها پس از بازیافت و فرآوری به ذرات مهندسیشده تبدیل شده و در فرآیند اختلاط آسفالت به ترکیب افزوده میشوند. پیشتر نیز برخی کشورها از پلاستیک بازیافتی در جادهها استفاده کرده بودند، اما بسیاری از نمونههای قدیمی از پلاستیکهای مخلوط و نامنظم استفاده میکردند که رفتار حرارتی و دوام آنها قابل پیشبینی نبود. تفاوت اصلی فناوری ژاپن در کنترل دقیق نوع پلاستیک و سازگاری آن با مواد نفتی موجود در آسفالت است.
در این فناوری، پلیاتیلن ترفتالات صرفاً بهعنوان پرکننده به آسفالت اضافه نمیشود، بلکه در مرحله حرارتی با ساختار قیر ترکیب میشود و شبکهای متراکمتر در داخل ماده اتصالدهنده ایجاد میکند. این ساختار جدید باعث میشود روسازی در دماهای بالا مقاومت بیشتری در برابر تغییر شکل داشته باشد. در آسفالتهای معمولی، فشار مداوم خودروهای سنگین و گرمای شدید تابستان باعث ایجاد فرورفتگی در مسیر چرخها میشود، اما افزودن پلیاتیلن ترفتالات باعث حفظ سختی آسفالت در شرایط دمایی بالا میشود، بدون آنکه انعطاف مورد نیاز برای جلوگیری از ترکخوردگی از بین برود.
یکی دیگر از بخشهای مهم این پروژه، آسفالت زغال زیستی است. زغال زیستی مادهای کربنی است که از حرارت دادن پسماندهای کشاورزی، بقایای چوب یا مواد آلی در محیط کماکسیژن تولید میشود. این ماده ساختاری متخلخل و سطح تماس بالایی دارد و در صنعت آسفالت بهعنوان ماده اصلاحکننده مورد استفاده قرار میگیرد. اهمیت اصلی زغال زیستی فقط در کاهش مصرف مواد نفتی نیست، بلکه در توانایی آن برای ذخیره کربن در زیرساختهای طولانیمدت است. در واقع بخشی از کربنی که در گیاهان وجود داشته، پس از تبدیل به زغال زیستی در بدنه جاده باقی میماند و از بازگشت مستقیم آن به جو جلوگیری میشود.
از نظر فنی، زغال زیستی رفتار داخلی آسفالت را نیز تغییر میدهد. ذرات متخلخل این ماده بخشی از ترکیبات سبکتر موجود در قیر را جذب میکنند و باعث افزایش پایداری مخلوط میشوند. مطالعات قبلی در کشورهای مختلف نشان دادهاند که استفاده از زغال زیستی میتواند سرعت پیرشدگی آسفالت را کاهش دهد. در روسازیهای معمولی، اکسیداسیون تدریجی باعث سخت شدن قیر و در نهایت ترکخوردگی سطح جاده میشود. کاهش این روند میتواند عمر جاده را افزایش داده و فاصله زمانی میان تعمیرات را طولانیتر کند.
اما شاید پیشرفتهترین بخش پروژه ژاپن مربوط به آسفالت گیاهی باشد. در این بخش، بخشی از ترکیبات نفتی موجود در آسفالت با رزینهای تولیدشده از منابع گیاهی جایگزین میشود. این مواد میتوانند از مشتقات لیگنین، روغنهای گیاهی، ضایعات جنگلی یا دیگر ترکیبات زیستی تولید شوند. هدف اصلی حذف کامل مواد نفتی نیست، بلکه کاهش وابستگی به منابع فسیلی و همزمان حفظ عملکرد مهندسی روسازی است.
در نسلهای قدیمی آسفالتهای گیاهی، مشکلاتی مانند ناپایداری حرارتی، حساسیت به رطوبت و تخریب سریع در برابر نور خورشید وجود داشت. اما فناوری معرفیشده در ژاپن تلاش میکند با طراحی دقیق رزینهای گیاهی، سازگاری آنها را با ترکیبات قیری افزایش دهد. این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا در صورت ناسازگاری میان ترکیبات زیستی و نفتی، ساختار روسازی در بلندمدت دچار ضعف میشود.
یکی از ویژگیهای مهم آسفالت گیاهی جدید، امکان کاهش دمای تولید آسفالت است. برخی رزینهای گیاهی میتوانند ویسکوزیته مخلوط را پایین بیاورند و در نتیجه کارخانههای آسفالتسازی برای اختلاط نیاز به دمای کمتری داشته باشند. این موضوع مستقیماً مصرف سوخت و میزان انتشار گازهای گلخانهای را در مرحله تولید کاهش میدهد. به همین دلیل بسیاری از متخصصان صنعت راهسازی این بخش را یکی از مهمترین مزیتهای فناوری جدید ژاپن میدانند.
پروژه ژاپن فعلاً در مرحله آزمایشهای میدانی قرار دارد و روسازیها در مسیرهای شهری و بخشهای منتخب جادهای مورد ارزیابی هستند. این آزمایشها شامل بررسی مقاومت در برابر بار ترافیکی، تغییرات دمایی، نفوذ آب و دوام بلندمدت است. تفاوت مهم این پروژه با بسیاری از نمونههای قبلی در آن است که دادهها مستقیماً از جادههای واقعی جمعآوری میشوند، نه صرفاً از آزمایشگاه.
در کشورهای دیگر نیز پروژههایی مشابه در حال اجراست، اما معمولاً هر کشور تنها روی یک بخش از این فناوری تمرکز کرده است. هند یکی از شناختهشدهترین کشورها در استفاده از پلاستیک بازیافتی در آسفالت به شمار میرود و بخشهایی از جادههای شهری و روستایی خود را با این روش ساخته است. هلند روی روسازیهای دارای پلیمرهای بازیافتی کار کرده و بریتانیا نیز پروژههایی برای استفاده از پلاستیک در آسفالت شهری اجرا کرده است. استرالیا آزمایشهایی با استفاده از پلاستیک نرم، شیشه بازیافتی و مواد پلیمری انجام داده و آمریکا نیز در برخی ایالتها از آسفالتهای اصلاحشده با پلیمر در بزرگراهها استفاده کرده است.
در زمینه زغال زیستی نیز چین تحقیقات گستردهای درباره استفاده از بقایای کشاورزی در آسفالت انجام داده است. کشورهای اسکاندیناوی نیز به دلیل دسترسی گسترده به منابع زیستی، روی آسفالتهای کمکربن مبتنی بر زیستتوده تمرکز کردهاند. کانادا هم مطالعاتی درباره ذخیره کربن در زیرساختهای جادهای انجام داده است. با این حال، آنچه ژاپن را در سال ۲۰۲۶ متمایز میکند، ترکیب همزمان چند فناوری در یک سیستم واحد روسازی است.
این پروژه میتواند پیامدهای مهمی برای بازار جهانی قیر و صنعت آسفالت داشته باشد. پالایشگاهها و تولیدکنندگان مواد جادهای اکنون با فشار فزایندهای برای کاهش انتشار کربن مواجه هستند. در آینده، رقابت در صنعت آسفالت احتمالاً فقط بر اساس قیمت یا درجه نفوذ قیر نخواهد بود، بلکه شاخصهایی مانند میزان مواد بازیافتی، شدت انتشار کربن و دوام بلندمدت نیز اهمیت بیشتری پیدا خواهند کرد.
با وجود این، هنوز چالشهایی وجود دارد. هزینه فرآوری پلیاتیلن ترفتالات بازیافتی، تولید زغال زیستی و ساخت رزینهای گیاهی میتواند قیمت تمامشده آسفالت را افزایش دهد. همچنین هنوز مشخص نیست این روسازیها پس از سالها استفاده تا چه اندازه قابلیت بازیافت مجدد خواهند داشت. در حال حاضر مهندسان ژاپنی در حال بررسی این موضوع هستند که آیا این آسفالتهای ترکیبی در آینده میتوانند دوباره وارد چرخه تولید جاده شوند یا خیر.
با این حال، روندی که ژاپن آغاز کرده، نشان میدهد صنعت راهسازی به سمت نسل تازهای از آسفالتها در حال حرکت است؛ نسل جدیدی که در آن جادهها فقط مسیر عبور خودروها نیستند، بلکه بخشی از سیاستهای زیستمحیطی، مدیریت پسماند و کاهش انتشار کربن محسوب میشوند.
