古いタイヤと瓦礫から耐久性のある道路を作る方法を発見しました。



thepremierdaily.comより

世界で年間に排出される廃棄物の約半分は、建設・解体・改修に起因しており、世界で年間に捨てられるタイヤの数は約10億本にものぼります。

専門家、政府、組織は、この廃棄物を削減する方法を模索しています。これは、循環型経済と呼ばれるもので、原材料、部品、製品ができるだけ価値を失わず、再生可能なエネルギー源を使用し、システム思考を核とした閉ループの経済システムです。

古くなった材料を再利用することは、廃棄物を減らすと同時に、新しい材料(バージン材)への依存度を下げる理想的な方法です。オーストラリアのエンジニアは、この原理に基づいて、より耐久性のある道路のための新素材を、古いタイヤをベースに開発しました。

タイヤのリサイクルで道路の耐久性を向上

オーストラリアのRMIT大学のチームは、古タイヤと建設プロジェクトで発生した瓦礫をブレンドして、交通の衝撃に耐えうる新しい道路材料を作っています。

リサイクル・コンクリート・アグリゲート(RCA)は、アスファルトの下に敷くベース層としてすでに使用されていますが、タイヤのくずを加えることで、風雨に耐える能力が向上します。この素材を開発したチームの一員である土木技師のモハメド・サベリアン・ボロウジェニによると、従来の道路基盤は、切り出した岩や砂などの持続不可能なバージン素材で作られています。

"私たちのブレンド素材は、タイヤや建築物の廃棄物を再利用する新しい方法を提供する100%リサイクルの代替素材であると同時に、柔軟性、強度、永久変形などの重要な基準において強力なパフォーマンスを発揮します。"


この素材をテストするために、チームは車が通過する際のストレスをシミュレートした機械を使用しました。その結果、ゴムとRCAの比率は、ファインクラムラバーが0.5%、RCAが99.5%となり、「レシピ」を微調整することができた。

道路の解剖図

道路を構成するのは、下地、基盤、サブベース、そしてその上のアスファルト層の4つの層です。それぞれの層は、大型車の圧力に耐えられる強度と、時間が経っても道路にひびが入らないような柔軟性を備えていなければなりません。

RCAは単独でもベースレイヤーとして機能しますが、そこに再生ゴムを加えることで、強度と耐久性が向上します。オーストラリアの研究チームは、瓦礫とゴムのブレンドが、応力、耐酸性、耐水性、さらには強度、変形、動的特性のテストにおいて、良好な性能を発揮することをテストで実証しました。また、収縮が少なく、柔軟性が高いため、ひび割れを防ぐことができます

より良い道路、より良い環境

主任研究員のJie Li教授によると、建設業界と廃タイヤ業界の両方で、再利用されるものよりも大幅に多くの廃棄物が発生していますが、どちらの分野でもリサイクルは増加傾向にあります。

「廃棄物問題の解決には、埋め立て量の削減やリサイクル量の増加だけでなく、リサイクル素材の新しい革新的な利用法を開発することが不可欠です。


Boroujeni氏は、廃棄物を排除し、資源をより効率的かつ効果的に再利用する循環型経済を目指す産業界において、より良い道路とより良い環境のために、同社のリサイクルブレンドは正しい選択であると考えている。

現在、オーストラリアでは、国内でリサイクルされている廃タイヤはわずか16%に過ぎず、毎年約315万トンのRCAが再利用されずに備蓄されています。このため、オーストラリア政府は2019年に特定の廃棄物の輸出を禁止し、オーストラリアに高価値のリサイクル商品を生み出す能力を構築することを目的としています

世界のタイヤ・リサイクル事情

自動車のタイヤは、世界的に大きな廃棄物問題となっています。ある程度まではリトレッドして再利用することができますが、無限に再利用できるわけではありません。使用済みタイヤ(ELT)は、複雑な材料で作られているため、リサイクルが困難です。ELTは生分解しないため、埋め立て地に放置されることが多いのです。

埋立地に放置されたタイヤは、土壌や水に有害物質を溶出し、健康への大きなリスクとなるため、問題となっています。また、タイヤは火災の危険性があり、火災が発生した場合、消火が困難なことでも知られています。

毎年多くの車が走るようになると、ELTをどうするかが重要になってきます。そこで、欧州連合(EU)を中心に、さまざまなELT対策が行われています。現在、タイヤの100%がヨーロッパ大陸で何らかの処理をされています。

問題への対処

ヨーロッパでは、タイヤ問題を解決するためにいくつかの革新的な方法を採用していますが、その中でも最も顕著なのが、タイヤを燃やして電気や熱を生み出すことです。この方法は「エネルギー回収」と呼ばれ、ヨーロッパのタイヤの約半分がこの方法で使用されています。

タイヤの密度は石炭と同じですが、亜酸化窒素が発生しないため、石炭よりも環境に優しい燃料と言えます。しかし、タイヤはいくつかの汚染物質を発生させます。正しい燃焼方法とスクラブ技術を用いることで、この影響を減らすことができます。

EUの企業は、ゴム製のトラックや運動場の表面、アスファルト、そしてもちろん道路のベースなど、さまざまな分野でタイヤの使用を開始しています。

また、鉄道会社では、騒音や振動を低減するために、鉄道やトラムの線路の下にゴムパッドとしてリサイクルタイヤを使用し始めています[4]。

年々、道路を走る車の数は増えています。そのため、使用済みタイヤを処理するための戦略がこれまで以上に重要になります。ELTのような古い素材を他の用途に再利用し、循環型経済に近づけていくことができれば、地球にとっても良いことだと考えています。
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