Căi ferate ecologice cu traverse fabricate din plastic reciclat

Viitorul transportului feroviar ne pregătește căi ferate ecologice cu traverse fabricate din plastic reciclat. Acestea sunt la fel de rezistente și ar putea economisi mii de tone de emisii.

Traverse fabricate din plastic reciclat

Căile ferate, cel mai ecologic mod de transport după autobuzele pe distanțe lungi, vor juca un rol important în lupta pentru zero emisii nete. Emisiile totale ale transportului feroviar sunt în prezent de 31 de grame de echivalent CO2 (CO2e) per pasager-kilometru, jumătate din cantitatea înregistrată de vehiculele electrice cele mai economice.

Dar emisiile de carbon ale traficului feroviar pot fi reduse și mai mult, arată un nou studiu publicat în Frontiers in Sustainability de autori din Finlanda.

Acest lucru se datorează faptului că materialele de construcție tipice, precum oțelul și betonul, sunt costisitoare din punct de vedere energetic pentru producție, transport, manipulare și întreținere. Chiar și pe cele mai aglomerate linii de tren, aceste costuri reprezintă 30% din totalul emisiilor, iar acest procent crește brusc pe măsură ce volumul traficului scade.

„Aici arătăm că materialele plastice reciclate ar putea fi utilizate ca material pentru traversele de cale ferată și că emisiile totale ar fi reduse. O amprentă de carbon mai mică este obținută atunci când fluxurile de deșeuri incinerate în prezent sunt utilizate ca material”, a declarat Dr. Heikki Luomala, primul autor al studiului și manager de proiect la Universitatea Tampere.

„Estimăm că reducerea emisiilor de CO2 prin repulparea fluxului de deșeuri disponibil în Finlanda s-ar putea ridica la emisiile de încălzire a 1 200 de gospodării, adică 3 610 tCO2e (tone de echivalent CO2) pe an.”, mai spune acesta, citat de Eurekalert.

Două tipuri de plastic testate

Luomala și colegii săi au studiat fezabilitatea și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră care rezultă din eliminarea treptată a traverselor de lemn și beton din Finlanda și înlocuirea lor cu plastic reciclat. Durata de viață a unei traverse este cuprinsă între 10 și 60 de ani și scade odată cu creșterea intensității traficului, din cauza deteriorărilor mecanice.

O sursă importantă de deșeuri din plastic este sectorul ambalajelor, care utilizează aproximativ 40% din producția totală de plastic. În cadrul acestei industrii, așa-numitul carton pentru ambalaje lichide (LPB) – un amestec de polietilenă, polipropilenă, alcool etilenvinilic și polietilen tereftalat – este produsul cu cea mai rapidă creștere.

O altă sursă importantă de deșeuri din plastic este reprezentată de echipamentele electronice și electrice, care reprezintă aproximativ 6% din consumul total de plastic. Principala sa componentă din plastic este acrilonitrilul butadien stiren (ABS).

În trecut, deșeurile din plastic erau adesea exportate din Finlanda în Orientul Îndepărtat, dar în ultimii ani a fost lansată inițiativa „ALL-IN for Plastics Recycling” (PLASTin) pentru a face din Finlanda un lider în reciclarea plasticului.

Luomala și colegii săi au produs specimene de traverse de cale ferată (0,15 m grosime, 0,25 m lățime și 2,6 m lungime) fabricate din LPB și ABS și le-au supus unei serii de teste mecanice. Intenția lor a fost de a testa dacă prototipurile au confirmat standardele internaționale pentru industria plasticului și cea feroviară.

Implementarea în lumea reală este pe drumul cel bun

Specimenele realizate din ambele tipuri de plastic au trecut testele de rezistență și îndoire. Dar numai ABS-ul reciclat a fost capabil să reziste la temperatura maximă testată de 55°C fără să se înmoaie semnificativ în timpul verilor fierbinți.

„ABS reciclat este mult mai potrivit ca material pentru traversele de cale ferată decât LPB reciclat: proprietățile de rezistență și rigiditate ale ABS sunt de aproximativ trei ori mai mari și mai apropiate de cele ale traverselor din lemn”, a declarat Luomala.

Traversele de cale ferată din plastic oferă mai multe avantaje, de exemplu formabilitate ușoară, costuri reduse, greutate redusă și rezistență la condițiile de mediu. Utilizarea plasticului reciclat permite, de asemenea, o mai mare flexibilitate a designului pentru forma traverselor.

Agenția finlandeză pentru infrastructura de transport s-a arătat deja interesată de concluziile studiului.

„În ceea ce privește punerea în aplicare a ABS reciclat pentru utilizarea ca traverse de cale ferată, ar trebui mai întâi efectuate teste suplimentare la scară largă. Comportamentul lor pe termen lung, de exemplu în ceea ce privește rezistența la UV, ar trebui, de asemenea, testat”, a avertizat Luomala.