Ett nytt och miljövänligt nanoasfaltbindemedel har utvecklats av forskare vid Swansea University och Technical University of Braunschweig.

Produkten genererar en ny klass av varmblandad asfalt (WMA) tillsats som avsevärt minskar energiförbrukningen samtidigt som den minimerar ångor och växthusgasutsläpp under produktionen av asfaltblandningar jämfört med konventionell asfalt, den fungerar också effektivt i stor skala.

För att uppnå netto-noll koldioxidutsläpp, ökar Highways UK antagandet av WMA som standard i hela sin leveranskedja. Jämfört med konventionell varmblandad asfalt kan WMA-tekniker ge ökad effektivitet och minska kolproduktionen, med CO₂ minskningar med upp till 15 %. WMA produceras vid temperaturer upp till 40°C lägre än vanlig asfalt, därför skulle en byte till dem spara ungefär 61 000 ton CO₂ varje år i Storbritannien, vilket motsvarar att minska 300 miljoner mils bilresor.

För att ta itu med dessa problem inom WMA-teknik har ett team från Braunschweig Pavement Engineering Center (ISBS) vid Technische Universität Braunschweig och Energy Safety Research Institute (ESRI) vid Swansea University upptäckt potentialen för konstruerade nanokompositer av lera/pyrogen kiseldioxid att användas som ett anti-aging bindemedel som inte bara kan tjäna till att sänka temperaturer utan också övervinna betydande begränsningar orsakade av fuktkänslighet.

Ledande forskare Dr. Gِoshtasp Cheraghian vid tekniska universitetet i Braunschweig sa:"Den givna studien fyller den tekniska luckan i WMA-teknologin. Vår nanokomposit är en kostnadseffektiv och giftfri substans som kan ha en betydande inverkan på WMA-stabiliteten."

"Typiskt är asfaltbindemedel känsliga för åldrande på grund av värme, luft, solljus och vatten, vilket har en skadlig effekt på beläggningskvaliteten och minskar hållbarheten." Dr Sajad Kiani från ESRI sa:"Vi fann att tillsatsen av mineralförstärkta partiklar inte bara kommer att minska oxidation och åldrande av asfalt utan också förbättra vägbeläggningens livslängd och minska asfaltrelaterade utsläpp."

Professor Andrew Barron, grundare och direktör för ESRI och Sêr Cymru ordförande för lågkoldioxidenergi och miljö vid Swansea University, sa:

"Jämfört med kommersiella material kräver vår lösning lägre koncentrationer (mindre än 0,3 vikt%) av tillsatser på grund av deras överlägsna ytaktivitet, och har som sådan potential att lösa några av de utmaningar som är förknippade med, mindre hållbara vägar."

Dr Cheraghian sammanfattar:"Våra resultat om den molekylära interaktionen mellan nanopartiklar och asfaltbindemedel kan bana väg för nya nanoteknologiapplikationer inom asfaltteknik."

Artikeln kan läsas i Nanotechnology Reviews . + Utforska vidare

Förbättring av asfalterad vägbeläggning med nanokonstruerade partiklar