O Havaí enfrenta um desafio crescente de resíduos plásticos. A reciclagem nas ilhas é cara e difícil, e grandes quantidades de detritos marinhos chegam à costa ou permanecem nas águas circundantes. Agora, os investigadores procuram uma solução inovadora, transformando redes de pesca descartadas e resíduos plásticos domésticos em asfalto para estradas. Os resultados preliminares sugerem que o método pode fornecer um novo destino prático para os plásticos que, de outra forma, poderiam acabar em aterros sanitários ou no oceano.
Jeremy Axworthy, pesquisador do Centro de Pesquisa de Detritos Marinhos (CMDR) da Hawaii Pacific University, apresentou as descobertas na reunião de primavera da American Chemical Society (ACS).
“Este trabalho investiga se os plásticos reciclados são ou não responsáveis pelo uso de plásticos reciclados nas estradas do Havaí”, compartilha Axworthy. “Ao reciclar os resíduos plásticos que já existem no Havai, podemos reduzir os impactos ambientais e económicos do transporte de resíduos plásticos para fora das ilhas, queimando-os ou despejando-os nos aterros transbordantes do Havai”.
Por que o Havaí está testando estradas de plástico reciclado
A partir de 2020, a maioria das estradas no Havaí são construídas com asfalto modificado com polímero (PMA), projetado para melhorar a resistência e durabilidade. Comparado ao asfalto convencional, o PMA é mais flexível e capaz de resistir a rachaduras, apodrecimento e danos causados pela água, perfeito para o clima tropical do Havaí.
Para fazer PMA, pelotas de estireno-butadieno-estireno (SBS; um tipo de copolímero) são derretidas em um aglutinante asfáltico pegajoso à base de petróleo. Esse ligante é então misturado com agregado aquecido (pedra e areia), revestindo o material antes de ser colocado como pavimento.
Os pesquisadores se perguntaram se alguns polímeros virgens poderiam ser substituídos por plásticos descartados. Eles também queriam saber se as estradas feitas de plástico reciclado funcionariam bem e se poderiam liberar microplásticos ou outros produtos químicos no meio ambiente. Essas questões levaram o Departamento de Transportes do Havaí (HDOT) a fazer parceria com a química ambiental Jennifer Lynch, diretora do Comandante e líder da equipe de pesquisa.
Reciclagem de redes de pesca no asfalto
O HDOT pediu à equipe de Lynch que enfrentasse duas tarefas principais. A primeira foi fornecer redes de pesca abandonadas coletadas nas águas havaianas para uso em asfalto plástico reciclado experimental.
“Os equipamentos de pesca abandonados por plástico estrangeiro são os que mais contribuem para o problema dos detritos marinhos no Havaí”, afirma Lynch. “Até o momento, o esquema de recompensas do CMDR, que oferece recompensas financeiras a pescadores comerciais licenciados pela remoção de detritos marinhos, removeu 84 toneladas de grandes artes de pesca abandonadas do Oceano Pacífico.”
O segundo objetivo era determinar se os pavimentos feitos com plásticos reciclados emitem mais microplásticos do que o asfalto modificado com SBS padrão.
“Os laboratórios do CMDR estão equipados com instrumentos químicos de última geração para quantificar e caracterizar microplásticos em amostras ambientais”, explicou Lynch. “Essa capacidade é incrivelmente única e impactante, especialmente quando combinada com nosso projeto de remoção de detritos marinhos e nosso objetivo de reciclar detritos em produtos de infraestrutura localmente necessários e de longo prazo”.
Depois de uma empresa norte-americana ter transformado os plásticos recuperados em materiais adequados para a produção de asfalto, a HDOT levou o projeto para o mundo real. Uma empresa de pavimentação local recapeou trechos de uma estrada residencial em Oahu usando três misturas asfálticas diferentes: uma com SBS padrão, uma com polietileno reciclado do programa de reciclagem residencial de Honolulu e uma feita com polietileno recuperado de redes de pesca descartadas.
Cerca de 11 meses depois, a equipe de Lynch voltou para coletar a poeira da estrada em cada seção para poder medir quaisquer microplásticos liberados no ambiente circundante.
Medição de derramamento de microplásticos
Os cientistas isolaram diferentes tipos de polímeros do pó das estradas, incluindo microplásticos, grandes pedaços de plástico e borracha de pneus. Eles então usaram cromatografia gasosa de pirólise e espectrometria de massa (Py-GC-MS) para determinar de onde vieram os elementos. A análise detectou estireno e butadieno de PMA padrão, polietileno de plástico reciclado e pavimento de redes de pesca, e isopreno e borracha de butadieno de pneus de automóveis.
Descobertas preliminares mostraram que os pavimentos contendo polietileno reciclado não liberam mais polímero do que os pavimentos SBS convencionais. O mesmo padrão foi observado em testes de desempenho de laboratório e simulações de águas pluviais coletadas em trechos de estradas de teste.
Embora os pesquisadores tenham detectado partículas do tamanho de microplásticos, apenas um número muito pequeno foi identificado como polietileno, independentemente do tipo de pavimento de onde provinham. Os pesquisadores acreditam que isso se deve ao plástico ser misturado ao aglutinante asfáltico. À medida que a estrada se desgasta com o tempo, as partículas que se decompõem são feitas de pedra, ligantes de asfalto e polímeros, e não de plástico em si.
A equipe está comparando a liberação de polímero do pavimento com a quantidade de material de pneu encontrado na poeira da estrada.
“Em nossos dados iniciais de Py-GC-MS”, continuou Lynch, “vimos que o desgaste dos pneus deu ao sinal do polietileno uma ordem de magnitude, como um pico enorme! Tivemos que procurar nas ervas daninhas do cromatograma para encontrar vestígios de polietileno.”
Um possível novo futuro para os resíduos plásticos
Ainda são necessários mais testes para avaliar o desempenho destas estradas de plástico reciclado a longo prazo. Ainda assim, os investigadores acreditam que o método poderá, em última análise, reduzir tanto os resíduos de aterros como os detritos marinhos em todo o Havai.
“Algumas pessoas pensam que a reciclagem de plástico é uma farsa – que não funciona; é demasiado desafiante”, partilha Lynch. “Mas este trabalho mostra que a reciclagem pode funcionar quando a sociedade prioriza a sustentabilidade”.
O estudo foi financiado pelo Departamento de Transportes do Havaí.
a reunião
ACS Primavera de 2026
título
Coletando plástico oceânico para pavimentar estradas havaianas: avaliando a liberação de microplásticos e aditivos plásticos do asfalto incorporando plásticos reciclados de diferentes fluxos de resíduos.
resumo
O asfalto modificado com polímero (PMA) é usado para aumentar a resistência e durabilidade das estradas. No Havaí, o PMA é normalmente fabricado usando o copolímero virgem estireno-butadieno-estireno (SBS). Plásticos reciclados, como o polietileno de alta densidade (PEAD), podem ser adicionados à mistura asfáltica para separar os resíduos plásticos. No Estado do Havai, as artes de pesca abandonadas (DFG) são um problema significativo, mas são uma fonte de HDPE que pode ser reciclado. No entanto, o desempenho do asfalto e as consequências da adição de polímeros reciclados ao asfalto não são bem compreendidos. Em colaboração com o Departamento de Transportes do Havaí (HDOT) e a Universidade do Havaí (UH), o Centro de Pesquisa de Detritos Marinhos (CMDR) está testando a viabilidade do uso de HDPE reciclado em microplásticos asfálticos e aditivos plásticos feitos de diversos compósitos poliméricos feitos de asfalto rodoviário. As combinações específicas de asfalto testadas: SBS (Control-PMA), DFG com e sem SBS (DFG-PMA e DFG-Nit), HDPE reciclado de resíduos locais com e sem SBS (LW-PMA e LW-Nit) e HDCA reciclado pós-industrial disponível comercialmente com SBS e sem SBS foram reveladas em condições de laboratório usando o Hamburg Wheel Tracker Test (HWTT) com análise de amostras de água. Os testes de campo foram realizados em uma rua residencial na ilha de Oahu, no Havaí. A poeira da estrada foi purificada por análise direta de microplásticos e extração com solvente para separar os plásticos ligados do asfalto e dos aditivos plásticos por extração com água. usou espectrometria de massa por cromatografia gasosa de pirólise para analisar amostras microplásticas. Os aditivos plásticos são submetidos à extração em fase sólida com análise por espectrometria de massa por cromatografia gasosa. Os resultados produzidos utilizando estes novos métodos analíticos fornecem orientação sobre a utilização de plástico reciclado em vez de plástico virgem nas estradas. Além disso, os resultados desta investigação podem fornecer uma consequência útil sobre o destino da vida dos detritos marinhos de plástico, levando a oceanos mais limpos e saudáveis.
