Окурок — это не просто мусор. Миллионы окурков создают огромную экологическую проблему. Чтобы решить её, инженеры разработали метод извлечения пользы из выброшенного мусора.
Согласно опубликованным в журнале «Construction and Building Materials» результатам, фильтры от сигарет могут существенно укрепить переработанный асфальт перед повторным использованием на дорогах.
Масштаб проблемы
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, курильщики выбрасывают около 4,5 триллиона фильтров каждый год. Недавние прогнозы указывают, что к концу 2025 года это число может вырасти до 9 триллионов. Отходы разлагаются крайне медленно, создавая серьёзные экологические проблемы не только в населённых пунктах, но и в лесах, водоёмах и океанах.
Многие организации и группы защиты окружающей среды запустили проекты, направленные на решение этой проблемы, но они сталкиваются с трудностями, особенно когда речь идёт о более крупных фильтрах.
Инновационное решение
В последние годы инженеры начали добавлять в переработанное асфальтовое покрытие (RAP) такие добавки, как целлюлозное волокно, похожее на материал в окурках. Этот процесс помогает укрепить и связать переработанный асфальт для повторного использования на дорогах.
Осознавая неиспользованный потенциал окурков, исследователи из Университета Гранады в Испании и Болонского университета в Италии решили разработать новый способ извлечения дополнительной пользы из выброшенных окурков.
После удаления остатков органического материала они измельчили оставшиеся фильтры (обычно изготовленные из PLA-пластика и целлюлозного волокна) и смешали их со связующим воском. Затем они спрессовали, нагрели и нарезали новый материал на два типа гранул:
* Гранула 1 содержала только окурки;
* Гранула 2 включала материал от сигарет и дополнительный агент для переработки.
Во время производственного процесса воск внутри каждой гранулы начинает плавиться после контакта с горячей, липкой нефтью, называемой битумом. После плавления пластиковые волокна и целлюлоза из переработанных окурков интегрируются в материал и укрепляют его, улучшая гибкость и устойчивость к растрескиванию.
Исследователи из лаборатории строительной инженерии Университета Гранады оценили три смеси асфальта, содержащие 40% переработанного асфальтового покрытия и различные соотношения гранул, по сравнению с контрольным асфальтом, изготовленным без RAP.
Команда пришла к выводу, что каждый вариант асфальта с добавлением окурков оказался более устойчивым, чем обычный асфальт. Кроме того, благодаря добавлению воска стало легче изменять вязкость битума, что могло снизить необходимую температуру производства и, следовательно, уменьшить энергозатраты и выбросы вредных веществ.
«В целом, это исследование подтверждает возможность использования гранул с волокном, инкапсулированных с помощью агента для переработки, полученных из [окурков], в смесях, содержащих RAP, что потенциально улучшает усталостную прочность», — заключили авторы.
Команда добавила, что будущие исследования могут быть сосредоточены на оптимизации процесса изготовления гранул или увеличении количества перерабатывающих агентов для повышения устойчивости асфальта. Также предполагается, что сочетание дополнительных переработанных материалов с фильтрами может дополнительно улучшить материал и сделать отрасль ещё более устойчивой.