Šī gada jūlija beigās ceļu būves uzņēmums SIA Vianova uz valsts galvenā autoceļa A2/E77 (Rīga–Sigulda–Igaunijas robeža) izbūvēja 600 metrus garu pilna mēroga eksperimentālo ceļa posmu. Intensīvas satiksmes un reālos ekspluatācijas apstākļos tajā tiek pārbaudīti dažādi risinājumi asfalta maisījumu oglekļa pēdas samazināšanai, informē uzņēmuma pārstāvji.
Izmantojot zemāku ražošanas temperatūru, kā arī pārstrādātus un bioloģiskas izcelsmes materiālus, mērķis ir mazināt ietekmi uz vidi, vienlaikus saglabājot segumam nepieciešamo veiktspēju un ilgtermiņa izturību. Eksperimentālais posms izveidots pētniecības projekta ietvaros, ko Vianova īsteno sadarbībā ar uzņēmumu Cargill. Projekta idejas autors un zinātniskais vadītājs ir SIA Vianova ražošanas daļas vadītājs Rolands Īzaks.
Asfalta ražošana ir energoietilpīgs process, kurā tradicionāli tiek izmantota augsta temperatūra un naftas izcelsmes bitumens. Lai mazinātu ceļu būvniecības ietekmi uz vidi, ir jāsamazina enerģijas un neatjaunojamo resursu patēriņš, vienlaikus nodrošinot, ka jaunie risinājumi spēj izturēt intensīvu satiksmi un mainīgus laikapstākļus. Tāpēc Vianova eksperimentā trīs secīgos posmos tiek demonstrētas un salīdzinātas trīs atšķirīgas pieejas:
- References siltais asfalts: Asfalta ražošanas temperatūra rūpnīcā tika samazināta par aptuveni 20-40 °C, maisījumus ražojot 120-150 °C temperatūrā. Tas samazina ražošanai nepieciešamo enerģijas patēriņu un izmešus, kā arī mazina bitumena termisko novecošanos. Šis risinājums kalpos par atskaites punktu pārējo maisījumu veiktspējas vērtēšanai. Šajā posmā izmantota Cargill® Anova® 1503 siltā asfalta piedeva.
- Siltais asfalts ar augstu pārstrādātā jeb reciklētā asfalta saturu. Maisījumā izmantots pārstrādātais jeb reciklētais asfalts (reclaimed asphalt pavement jeb RAP) – 40% ceļa virsējā jeb dilumkārtā un 50% zem tās esošajā saistes kārtā. Lai atjaunotu pārstrādātajā asfaltā esošā novecojušā bitumena īpašības, papildus siltā asfalta piedevai izmantota īpaša bioloģiskas izcelsmes atjaunojošā piedeva. Šajā posmā izmantota Cargill® Anova® 1503 siltā asfalta piedeva un Cargill® Anova® 1817 atjaunojošā piedeva.
- Siltais asfalts ar augstu pārstrādātā asfalta saturu un biosaistvielu: Šajā maisījumā izmantots pārstrādātais asfalts, bet daļa papildus nepieciešamā naftas izcelsmes bitumena aizstāta ar biosaistvielu Cargill® Anova® Biosync® Biobinder. Biosaistviela aizstāja 41% no papildus pievienojamā jaunā bitumena apakšējā slānī (saistes kārtā) un 17% augšējā slānī (dilumkārtā). Apvienojot pārstrādātā asfalta un biosaistvielas izmantošanu, jaunā naftas izcelsmes bitumena patēriņš salīdzinājumā ar references maisījumu samazināts par 80% saistes kārtā un par 48% dilumkārtā.
“Šis eksperimentālais posms ir starptautiskas sadarbības un mērķtiecīga pētniecības darba rezultāts, kurā apvienotas Latvijas un ārvalstu partneru zināšanas, pētniecības pieredze un tehnoloģiskā ekspertīze. Pirms posma izbūves asfalta maisījumi tika izstrādāti un testēti laboratorijā, kam sekoja pilna mēroga ražošanas izmēģinājumi un optimizācija. Laboratorijā izstrādātie risinājumi, kuru mērķis ir samazināt asfalta oglekļa pēdu, uzrādīja ar tradicionālajiem maisījumiem salīdzināmu veiktspēju. Tagad pilna mēroga eksperimentālais posms ļaus novērtēt šo risinājumu ilgmūžību reālos satiksmes un klimata apstākļos. Projektā mēs apvienojam siltā asfalta tehnoloģiju, aprites ekonomiku un bioekonomiku, taču mūsu pamatprincips paliek nemainīgs: ilgtspējai ceļu būvniecībā vienmēr jābūt pamatotai ar pierādītu veiktspēju,” uzsver projekta idejas autors un zinātniskais vadītājs, SIA Vianova ražošanas daļas vadītājs Rolands Īzaks.
Eksperimentālajam posmam paredzētie asfalta maisījumi tika saražoti Vianova asfalta rūpnīcā un ieklāti, izmantojot standarta ceļu būves tehniku. Kopumā tika ieklātas aptuveni 350 tonnas apakšējā slāņa un 250 tonnas virsējā slāņa (ar polimērmodificētu bitumenu). Ražošanas un ieklāšanas process apliecināja, ka šos risinājumus ar zemāku oglekļa pēdu var veiksmīgi integrēt pilna mēroga asfalta ražošanā un ikdienas ceļu būves praksē.
“Klimata pārmaiņas ir viens no lielākajiem mūsdienu izaicinājumiem, un arī ceļu būves nozarei ir jāsniedz savs ieguldījums to mazināšanā. Atklāta sadarbība starp zinātni un nozares praktiķiem, kā arī gatavība ieguldīt pētniecībā un uzņemties ar to saistīto risku ir veids, kā mēs varam šo ieguldījumu sniegt. Tā zināšanas pārvēršam praktiskos risinājumos un spējam radīt inovācijas tepat Latvijā,” uzsver SIA Vianova valdes locekle Solvita Grīnvalde-Trubena.
Nozīmīga loma projekta īstenošanā bija starptautiskajai sadarbībai ar Cargill. Uzņēmums nodrošināja biosaistvielu, siltā asfalta piedevu un atjaunojošo piedevu pārstrādātajā asfaltā esošā novecojušā bitumena īpašību atjaunošanai, kā arī sniedza tehnisko atbalstu šo tehnoloģiju integrēšanai asfalta maisījumos. Sadarbība ietvēra tehniskās konsultācijas maisījumu izstrādes, laboratorijas pārbaužu un pilna mēroga ražošanas izmēģinājumu laikā.
“Biosaistviela tika izstrādāta, lai asfalta maisījumos aizstātu 10–30% jaunā bitumena, īpaši paredzot tās izmantošanu kopā ar pārstrādāto asfaltu un siltā asfalta ražošanas tehnoloģiju. Šis projekts lieliski demonstrēja ne tikai pašas biosaistvielas daudzpusību, bet arī to, cik veiksmīgi tā darbojas kombinācijā ar RAP un pazeminātu ražošanas temperatūru. Mēs augstu novērtējam Rolanda Īzaka rūpīgo sagatavošanos un tehnisko kompetenci, kas palīdzēja nodrošināt īpaši veiksmīgu projekta norisi,” norāda Dr. Hasans Tabatabajī (Hassan Tabatabaee), Cargill Bioindustrial globālais pētniecības un attīstības direktors.
Pilna mēroga izmēģinājumu nozīmi jaunu ceļu būves tehnoloģiju ieviešanā uzsver arī Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Būvniecības un mašīnzinību fakultātes asociētais profesors un atzīts asfalta eksperts Baltijas reģionā Dr. sc. ing. Viktors Haritonovs: “Laboratorijā iegūto rezultātu pārbaude reālos ekspluatācijas apstākļos ir obligāts posms ceļā uz inovāciju ieviešanu praksē. Neviena laboratorija nespēj pilnībā imitēt ilgstošu satiksmes slodžu, klimatisko apstākļu un citu faktoru kopējo ietekmi uz autoceļa konstrukciju. Tāpēc pilna mēroga lauka izmēģinājumi ir neaizvietojami – tie ļauj iegūt objektīvus datus par jauno materiālu un tehnoloģiju ilgtermiņa veiktspēju. Šādi projekti apliecina arī ciešas sadarbības nozīmi starp zinātni un industriju: universitātes nodrošina zinātnisko pamatojumu un rezultātu izvērtēšanu, savukārt uzņēmumi rada iespēju risinājumus ieviest rūpnieciskā mērogā un pārbaudīt reālos būvniecības apstākļos. Iegūtie dati kļūst par pamatu tehnisko specifikāciju pilnveidošanai un Latvijas autoceļu būvniecības modernizācijai.”
Eksperimentālā posma izbūve nav pētījuma noslēgums. No ieklātā seguma ņemtie paraugi tiks izvērtēti laboratorijā, lai noteiktu asfalta maisījumu noturību pret risu veidošanos, plaisāšanu zemā temperatūrā un nogurumu. Vienlaikus tiks veikts posma ilgtermiņa monitorings reālos ekspluatācijas apstākļos, vērtējot seguma vizuālo stāvokli, risu veidošanos un virsmas līdzenumu. Papildus tiks veikts izstrādāto asfalta maisījumu dzīves cikla novērtējums (LCA).
Jaunais projekts ir loģisks turpinājums Vianova 2024. gada vasarā sāktajai pētniecībai par asfalta maisījumiem ar mazāku oglekļa pēdu, kuros izmantots pārstrādātais asfalts un lignīns. Toreiz uz autoceļa A2/E77 tika izbūvēts 450 metrus garš pilna mēroga eksperimentālais posms, kurā 30% no maisījuma veidoja pārstrādātais asfalts, bet daļa naftas izcelsmes bitumena tika aizstāta ar atjaunojamas izcelsmes biopolimēru lignīnu.
Salīdzinot ar references maisījumu bez lignīna, laboratorijas testi uzrādīja mērenu nogurumizturības un noturības pret plaisāšanu samazinājumu atkarībā no izmantotā lignīna veida un devas. Tomēr pēc diviem gadiem intensīvas satiksmes un sezonālu laikapstākļu ietekmē pats eksperimentālais ceļa posms turpina uzrādīt stabilu veiktspēju, un tajā nav konstatēti redzami defekti vai plaisas.
Atkarībā no konkrētā maisījuma dzīves cikla novērtējumā ražošanas posmā (A1–A3) tika konstatēts globālās sasilšanas potenciāla (GWP) samazinājums par 25-55%. Risinājumi samazināja arī nepieciešamību pēc jauniem neatjaunojamiem dabas resursiem. Pētījuma rezultāti publicēti divos starptautiskos zinātniskos izdevumos.
Kopā abi projekti parāda, kā zinātniskās atziņas iespējams pārnest no laboratorijas uz pilna mēroga ceļu būvniecību un pārbaudīt reālos ekspluatācijas apstākļos. Šādi risinājumi var palīdzēt mazināt asfalta nozares ietekmi uz vidi, vienlaikus saglabājot ceļu infrastruktūrai nepieciešamo veiktspēju.
Pētījums tiek īstenots projekta Ilgtspējīgu asfaltbetona maisījumu izstrāde ar samazinātu CO₂ pēdas nospiedumu.
Publicitātes foto
