Le Hawaii sperimentano un asfalto innovativo ricavato da reti da pesca e rifiuti locali: primi test positivi sul rischio microplastiche

Le Hawaii hanno un grosso problema con la plastica. Lo stato insulare, tra i più inquinati al mondo anche a causa della vicinanza con il Great Pacific Garbage Patch, si trova ad affrontare gravi problemi ambientali ma anche economici e logistici a causa dell’enorme quantità di rifiuti in plastica che deve gestire. Oltre alla produzione locale, che pesa per oltre 200.000 tonnellate l’anno, ci sono i detriti marini che ristagnano nelle acque costiere dell’arcipelago.

Così, i ricercatori hawaiani hanno preso a sperimentare un metodo innovativo per riciclare le reti da pesca abbandonate e i rifiuti di plastica domestici delle isole: gli scarti vengono processati e trasformati in asfalto per le strade. In base ai primi test, il rilascio di microplastiche è di molte volte inferiore a quello provocato dall’usura degli pneumatici.

L’assedio “invisibile”: le Hawaii hanno un problema con la plastica

Ogni anno, i fiumi trasportano negli oceani tra i 4,8 e i 12,8 milioni di tonnellate di plastica di origine terrestre. I rifiuti possono poi accumularsi in una delle numerose isole di plastica formate dalle correnti dei cinque vortici oceanici – la più nota è senz’altro il Great Pacific Garbage Patch, che ha un’estensione di 1,6 milioni di km² ed è composto da una quantità stimata tra le 79.000 e le 87.000 tonnellate di plastica marina galleggiante. Quello che forse non tutti sanno, è che oltre l’80% dei detriti marini galleggianti di quest’isola di plastica, in termini di massa, è costituito da attrezzi da pesca abbandonati.

Le Hawaii non sono così distanti dal Great Pacific Garbage Patch. Così, le correnti oceaniche trasportano verso le loro coste enormi conglomerati di rifiuti provenienti dall’isola, con evidenti effetti sui fragili ecosistemi marini: i detriti, hanno in più occasioni dimostrato gli scienziati, danneggiano ripetutamente i sistemi di barriera corallina rompendo i coralli e causando la distruzione dell’habitat, intrappolando e uccidendo gli organismi marini e contribuendo all’inquinamento da microplastiche quando esposti alla luce UV e ai processi di alterazione meteorica.

Il problema delle Hawaii con la plastica, però, non finisce qui. Come si legge in un recente studio del Hawaiʻi Pacific University Center for Marine Debris Research (CMDR) pubblicato sulla rivista Cleaner Environmental Systems,

“La crescente quantità di rifiuti plastici post-consumo rappresenta una sfida sempre maggiore alle Hawaii, dove lo spazio limitato nelle discariche e l’assenza di impianti di riciclo locali rendono necessarie soluzioni sostenibili per la gestione degli scarti”.

Soltanto nel 2023, le Hawaii hanno generato oltre 2,2 milioni di tonnellate di rifiuti – quasi il 10% di questi scarti, si legge nella ricerca, è costituito da plastica: sulle isole dell’arcipelago se ne producono oltre 200.000 tonnellate l’anno. Così il Dipartimento dei Trasporti, insieme al CMDR e altre organizzazioni, ha avviato un progetto che punta ad abbattere l’impatto ambientale dei detriti in plastica incorporandoli nell’asfalto delle strade.

Dalla banchina alla strada, l’asfalto che riutilizza vecchie reti da pesca

Nell’aprile del 2024, i ricercatori hanno incorporato reti in polietilene ad alta densità (HDPE) provenienti da scarti di pesca recuperati dalle acque hawaiane e plastica HDPE riciclata locale in una strada asfaltata pubblica situata sul lato ovest di Oʻahu. Jeremy Axworthy, ricercatore presso il Center for Marine Debris Research, ha presentato i risultati del suo team al congresso primaverile dell’American Chemical Society, che si è tenuto lo scorso marzo.

“Questo lavoro indaga se sia responsabile utilizzare plastica riciclata nelle strade delle Hawaii. Riutilizzando i rifiuti di plastica già presenti alle Hawaii, possiamo ridurre l’impatto ambientale ed economico del trasporto dei rifiuti plastici dalle isole, dell’incenerimento o dello smaltimento nelle discariche hawaiane, ormai stracolme”,

ha affermato Axworthy.

L’idea di incorporare del materiale plastico nell’asfalto non è nuova. Già dal 2020 le strade delle Hawaii sono state pavimentate prevalentemente con asfalto modificato con polimeri (PMA) capaci di aumentarne la resistenza e la durabilità. Come si legge nello studio,

“Rispetto all’asfalto standard, l’asfalto PMA è più elastico e più resistente a crepe, solchi e danni causati dall’acqua, qualità particolarmente importanti per il clima tropicale del Paese”.

Questo asfalto PMA viene prodotto fondendo granuli di stirene-butadiene-stirene (SBS) in un legante bituminoso a base di petrolio. Il legante PMA, poi, viene miscelato con aggregati riscaldati (rocce e sabbia) in un tamburo di miscelazione, in modo che il legante PMA ricopra completamente gli aggregati. Perché, quindi, non valutare la possibilità di usare la plastica di scarto per rendere più funzionale l’asfalto stradale e allo stesso tempo sperimentare una nuova via di smaltimento della plastica più ecocompatibile dell’incenerimento?

Nuovo asfalto dai rifiuti: i test effettuati sul rilascio di microplastiche

Dopo aver fatto trasformare i rifiuti in prodotti utilizzabili per la produzione di asfalto, il Dipartimento dei Trasporti delle Hawaii ha portato le diverse miscele di asfalto sulle strade dell’isola di Oahu: un’impresa locale ha realizzato tratti di una strada residenziale con asfalto contenente SBS standard, polietilene riciclato proveniente dai contenitori per la raccolta differenziata di Honolulu e polietilene ricavato da reti da pesca.

Dopo circa 11 mesi di normale traffico stradale, è subentrato il team della chimica ambientale Jennifer Lynch, co-direttrice del CMDR: i ricercatori hanno raccolto campioni di polvere stradale da ogni tratto di pavimentazione, con lo scopo di verificare l’eventuale rilascio di microplastiche, che avrebbero potuto contaminare il terreno circostante.

I test iniziali, spiegano, hanno dimostrato che le pavimentazioni realizzate con polietilene riciclato non rilasciavano più polimeri rispetto alla pavimentazione di controllo realizzata con SBS. I test di prestazione meccanica su campioni di pavimentazione e l’analisi di acque piovane simulate raccolte dai tratti di strada sperimentali hanno confermato questo dato. C’erano sì delle microplastiche, ma non c’era quasi traccia di polietilene. Questo, secondo i ricercatori, è probabilmente dovuto al fatto che i polimeri sono fusi nel legante bituminoso: le particelle che si staccano, quindi, sono una miscela di roccia, legante e catene polimeriche fuse.

“Nei nostri dati iniziali abbiamo visto che l’usura degli pneumatici sovrastava il segnale del polietilene di diversi ordini di grandezza, con picchi giganteschi! Abbiamo dovuto setacciare il cromatogramma per trovare tracce di polietilene”,

ha spiegato Lynch, che grazie al Bounty Project del CMDR, che prevede un incentivo economico per i pescatori commerciali autorizzati che rimuovono i rifiuti marini, ha recuperato 84 tonnellate di grandi reti da pesca abbandonate dall’Oceano Pacifico. Adesso bisognerà valutare la durabilità della pavimentazione. I ricercatori, comunque, sperano che un giorno il riutilizzo della plastica usata nella pavimentazione possa contribuire a ridurre i rifiuti in discarica e i detriti marini alle Hawaii.

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