연구: 재활용

Jan 19, 2024

뉴스 뉴스 | 2023년 4월 25일

RENO — 지난 1월 캘리포니아주 99번 국도 구간이 침수된 후 재활용 플라스틱으로 만든 아스팔트 포장이 대형 트럭 교통과 2022~23년 겨울 대기 하천에서 성공적으로 살아남았다고 관계자가 화요일 발표했습니다.

"이것은 새로운 기술에 대한 증거입니다"라고 리노 네바다 대학의 토목 및 환경 공학 교수이자 Superpave Center의 부소장인 Elie Hajj는 말했습니다. "우리는 이 아스팔트 혼합물을 얻기 위해 광범위한 성능 및 환경 테스트를 수행하고 있습니다."

실험실에서 재활용 플라스틱 사용에 대한 연구가 계속되는 동안 대학의 Western Regional Superpave Center와 제휴를 맺은 Granite Construction은 실제 세계에서 새로운 아스팔트 혼합물을 테스트하기 위해 Caltrans에 접근했습니다.

Granite Construction의 전국 아스팔트 관리자인 Edgard Hitti는 "우리는 99번 고속도로의 Caltrans 프로젝트에 대한 오버레이를 수행하여 기존 혼합물을 바인더 중량의 10% 플라스틱으로 대체했습니다"라고 말했습니다. "이것은 Caltrans가 활용한 최초의 성공적인 저탄소 혼합이었습니다."

아스팔트 포장은 전통적으로 응집력 있는 혼합물을 만들기 위해 일반적으로 끈적끈적한 검은 액체 또는 반고체 형태의 석유인 아스팔트 바인더에 의해 결합된 분쇄된 암석, 자갈 및 모래와 같은 골재의 혼합물입니다.

이 혁신적인 아스팔트 바인더 혼합물은 단일 소스의 플라스틱, 중고 프린터 카트리지 토너를 사용했습니다. 변성 토너 폴리머(Modified Toner Polymer)의 약자인 MTP로 명명되었습니다. 미국에서 소각이나 매립으로 향했던 소비 후 폐플라스틱이다. 많은 공공 기관에서는 아스팔트 포장에 재활용 가능한 재료의 사용을 요구하고 있으며 이 플라스틱 공급원은 이러한 요구 사항을 충족합니다.

Hajj는 "전체 폐플라스틱의 9%만이 재활용되므로 기존 재활용 흐름의 재료를 사용하고 싶지 않았습니다."라고 말했습니다. "그리고 우리는 탄소가 적거나 순 제로인 제품인 소비 후 폴리머를 원했습니다."

토너 파우더와 카트리지는 일반적으로 전자 폐기물로 분류되어 재활용이 어렵고 더 나은 활용을 위한 응용 프로그램이 없기 때문에 미국에서 매년 약 9,000~25,000톤 이상의 폐기물을 발생시킵니다.

Hitti는 "우리는 현재 재활용되지 않는 공급원을 찾고 싶었습니다. 이를 통해 미국에서 재활용되는 총 플라스틱 수를 개선하고 현재 재활용되고 다른 산업에서 사용되는 기존 흐름을 조각하지 않을 수 있기를 원했습니다"라고 말했습니다. "아스팔트 혼합물의 '영양가치'라고 불리는 아스팔트 혼합물의 환경 제품 선언을 개선하기 위한 훌륭한 도구이기도 합니다."

99번 고속도로의 짧은 구간에서 재활용된 토너 카트리지에서 나온 폐플라스틱의 대략적인 양은 대형 바퀴가 달린 주거용 도로변 재활용 쓰레기통 450개에 해당합니다.

다른 특성 외에도 이 플라스틱은 액체 아스팔트에서 발생하는 이산화탄소 배출을 약 5%까지 줄이는 동시에 생산된 액체 아스팔트 1톤당 폐기물 흐름에서 200파운드의 플라스틱을 전환할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

사용한 프린터 카트리지의 토너는 기계적 특성을 향상시키기 위해 부분적으로 아스팔트 바인더에 첨가됩니다. 개질된 토너 폴리머 바인더는 골재와 결합되어 아스팔트 포장 표면을 구성하는 데 사용되는 아스팔트 혼합물을 생성합니다. Hajj는 토너를 사용하는 것이 다른 재활용품처럼 산화되지 않기 때문에 다른 플라스틱 제품보다 낫다고 말했습니다.

"플라스틱은 모두 동일하지 않습니다. 따라서 토너 카트리지를 사용하면 균일하고 균질한 일관된 제품이 됩니다."라고 Hajj는 말했습니다. "많은 플라스틱은 매우 단단한 재료이고 작업하기 어렵습니다. 토너 카트리지는 기존의 경질 플라스틱보다 녹는점이 낮고 탄성이 더 좋기 때문에 바인더 수정에 더 적합한 혼합된 부드러운 사용 후 플라스틱이기 때문에 더 좋습니다."

새크라멘토 바로 남쪽 엘크 그로브(Elk Grove)에 있는 99번 고속도로의 500피트 구간은 1년 전 Target 매장 주차장 포장 응용 분야에서 혼합물의 초기 테스트가 성공적인 것으로 입증된 후 포장되었습니다. 10월에 고속도로 구간이 포장되었으며, 후속 테스트에 따르면 대기 폭풍으로 인해 제방 붕괴로 인해 홍수가 발생한 후에도 잘 작동하고 있는 것으로 나타났습니다.