Asfalto con plastica riciclata: più resistente nei test, ma resta il nodo delle particelle

Un asfalto contenente polietilene a bassa densità riciclato si è mantenuto integro meglio di quello convenzionale durante prove di laboratorio progettate per riprodurre le sollecitazioni di traffico, calore e umidità. Dopo i test, il materiale ha mostrato anche un livello misurato inferiore di particelle con firme chimiche simili all’LDPE. I risultati, ottenuti da ricercatori della Penn State, non possono però essere estesi direttamente alle strade reali.

La ricerca, pubblicata sul Journal of Cleaner Production, ha affrontato insieme due aspetti: le prestazioni della pavimentazione e il possibile rilascio di microplastiche durante il suo progressivo danneggiamento. Le microplastiche sono definite nello studio come particelle con dimensioni inferiori a 5 millimetri.

Come è stato testato l’asfalto modificato con LDPE

Per preparare la miscela, i ricercatori hanno unito plastica sminuzzata, pietrisco e pavimentazione in asfalto recuperata, aggiungendo successivamente il legante. Il materiale così ottenuto è stato confrontato con asfalto convenzionale attraverso due prove controllate.

Nel test di tracciamento con ruota di Amburgo, ruote d’acciaio sono passate ripetutamente sopra provini immersi in acqua calda, simulando gli effetti combinati del carico, del calore e dell’umidità. Il Moisture-Induced Stress Tester ha invece sottoposto i campioni a temperature elevate, umidità e pressioni idrostatiche ripetute.

Al termine delle prove, il gruppo ha raccolto le particelle rilasciate. Con il supporto dell’Environmental Contaminants Analytical Laboratory della Penn State, sono state prima analizzate le firme chimiche degli ingredienti dell’asfalto per creare una libreria di riferimento. Le singole particelle sono state poi esaminate mediante immagini a infrarossi e confrontate con i materiali di partenza.

Il parametro adottato per confrontare i campioni è stato l’area complessiva delle particelle rilevate come simili all’LDPE, rapportata al peso dell’asfalto analizzato. In queste condizioni, la formulazione con plastica riciclata ha mostrato una migliore coesione e una presenza misurata inferiore di particelle con caratteristiche riconducibili all’LDPE.

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Perché l’identificazione delle particelle resta complessa

Il risultato richiede cautela. Shihui Shen, autore corrispondente dello studio, ha spiegato che il legante dell’asfalto e l’LDPE condividono alcune caratteristiche nell’infrarosso. Questa sovrapposizione rende più difficile sia stabilire se una particella sia effettivamente plastica, sia determinarne l’origine.

Lo studio, quindi, non esclude che asfalti modificati e convenzionali possano rilasciare microplastiche. Secondo il gruppo, i dati suggeriscono piuttosto che una maggiore durabilità della pavimentazione potrebbe contribuire a limitare il distacco di particelle. Si tratta però di un’indicazione ricavata da condizioni sperimentali controllate, non di un risultato già verificato su strada.

Un altro elemento centrale riguarda la contaminazione di fondo. Particelle estranee possono essere introdotte dall’aria, dall’acqua, dalle apparecchiature o da campioni analizzati in precedenza, alterando il conteggio. Per ridurre questo rischio, il gruppo ha pulito strumenti e tubazioni, effettuato prove senza provini di asfalto, impiegato acqua prefiltrata e utilizzato contenitori e apparecchiature in vetro quando possibile. I campioni sono stati inoltre coperti durante la preparazione.

Il sistema di imaging ha generato anche punteggi relativi alla qualità delle corrispondenze, utilizzati per valutare l’affidabilità dell’identificazione. Questo passaggio è particolarmente rilevante in un campione complesso come il detrito prodotto dalla pavimentazione.

Dai test controllati alle verifiche sulle strade reali

La ricerca ha preso in esame una sola formulazione di asfalto e una sola fonte e quantità di plastica riciclata. I risultati non possono dunque essere generalizzati ad altre miscele, ad altri materiali o alle condizioni operative delle strade.

Per verificare se lo stesso andamento emerga fuori dal laboratorio saranno necessari studi sul campo e monitoraggi a lungo termine. Secondo i ricercatori, queste analisi dovranno considerare il volume del traffico, le precipitazioni, le variazioni di temperatura, la luce solare, l’invecchiamento della pavimentazione e la chimica del deflusso superficiale, oltre alle differenze tra le formulazioni di asfalto e plastica riciclata.

Solo dati raccolti in queste condizioni potranno chiarire se la maggiore tenuta osservata nei test si accompagni effettivamente a un minore rilascio di particelle sulle strade reali e per periodi prolungati.

Una domanda per voi

Quali verifiche sul campo ritenete decisive per valutare insieme durabilità e rilascio di particelle dall’asfalto con plastica riciclata?

Nota sulla redazione: questo articolo è stato realizzato con il supporto di EVA AI.