USA spenderar 5 miljarder dollar per år för att reparera skador på väginfrastruktur från vinterns snö- och iskontroll och användningen av traditionella avisningsmedel. Ett team av forskare vid WSU utvecklar en mer hållbar lösning som använder druvskal och annat jordbruksavfall.

Forskarna, inklusive doktoranden Mehdi Honarvar Nazari och Xianming Shi, docent i bygg- och miljöteknik, fastställt att deras avisningsmedel som innehåller druvextrakt överträffade de vanliga avisningsmedel, inklusive vägsalt och vad som anses vara en mer miljövänlig blandning av saltlake och betorjuice. De publicerade sina resultat i decembernumret av Journal of Materials in Civil Engineering .

Varje år, ungefär 27 miljoner ton natriumklorid, allmänt känt som vägsalt, används på amerikanska vägar för vinterunderhåll. Kloriderna bryts inte ned i miljön och kan utgöra långsiktiga miljörisker. Kommersiella avisningsmedel innehåller vanligtvis kemikalier som är frätande mot metaller, asfalt, betong, och utgör en viss risk för vattenlevande arter.

Betorjuice har blivit en vanlig tillsats som används av motorvägsavdelningar och städer för att förbättra prestandan hos avisningsmedel samtidigt som de minskar deras korrosiva effekter. Dock, när betjuice kommer in i vattendrag, det kan tömma syre och äventyra vattenlevande organismer.

Arbetar för att utveckla en grönare tillsats, WSU-forskarna härledde kemikalier från avfallsdruvor genom kemisk nedbrytning och naturlig jäsning. Shi sa att deras nya process för att göra formeln inte ger något avfall av något slag.

Forskarna fann att deras druvextraktbaserade lösning smälter is snabbare än andra avisningsmedel och orsakar betydligt mindre skador på betong och asfalt, de två mest förekommande materialen som används i broar och vägar. Lösningen innebär också mindre risk för närliggande vattendrag.

"Vi levererade en mer hållbar lösning eftersom vi introducerar mindre klorider i vägdriften och uppnår jämförbara eller bättre prestanda, " sa Shi. "Det är ett steg i rätt riktning."

Shi tänkte först på att använda bioteknik för att ta fram avisningstillsatser ur jordbruksavfallsmaterial för flera år sedan när han fick i uppdrag av Alaska Department of Transportation att utveckla lokalt framställda och prestandaförbättrade saltlösningsformuleringar för anti-isning. Hans grupp har också framgångsrikt tillämpat denna teknik för att slösa pionblad, sockerbetsblad, maskros blad, och avfall från äpplen och vindruvor.

"Det fina med detta tillvägagångssätt är att det tillåter oss att diversifiera, " sa han. "Vi kan använda samma plattformsteknik i olika regioner i landet men välja en annan jordbruksprodukt, beroende på vilken avfallskälla som finns tillgänglig."