在美国，每年有数百万吨塑料垃圾被丢弃而不是回收，导致严重的环境问题。为了帮助防止这些废物最终进入环境，密苏里大学的工程师正在与陶氏化学和密苏里州交通部 (MoDOT) 合作，测试将塑料废物混合到沥青路面混合物中，以便在美国道路上使用和桥梁。
土木与环境工程系柔性路面 Glen Barton 主席 Bill Buttlar 说，沥青路面混合物通常由沥青和其他称为“骨料”的材料(如石头、沙子或砾石)混合而成。他说塑料的化学成分有助于它成为道路路面混合物的好产品。
“塑料被开发为耐用且保质期长达数百年，”Buttlar 说。“沥青和塑料在化学上也很相似，因为它们都来自原油，所以它们可以混合在一起。它们并不完全兼容，但它们足够接近，工程师和化学家可以共同努力找到可行的解决方案。”
在位于 MU 工程学院的 Mizzou 沥青路面和创新实验室 (MAPIL) 内，工程师和学生正在确定如何将各种类型的一次性聚乙烯塑料废物纳入沥青路面，包括饮料瓶、食品袋和吸管。实验室主任巴特拉尔说，在他与 Mizzou 校友吉姆·菲特林(Dow 是一家市值 390 亿美元的全球材料科学公司)的董事长兼首席执行官的一系列对话中，他提出了在人行道上使用塑料垃圾的想法。最近访问学院期间的 MAPIL 实验室。
Fitterling 期待与他的母校合作。
“35 多年前，我从 Mizzou 毕业两周后加入了陶氏，”Fitterling 说。“这家公司和这所大学都是我生活中不可或缺的一部分。所以，我总是很感激有机会将两者结合在一起。但是，更重要的是，通过这个项目，Mizzou 和陶氏正在合作开发一个创新的解决方案，这将改善我们的地球。这个项目非常适合陶氏和密苏里大学的宗旨和使命之间的交叉点。在陶氏，我们正在努力应对世界面临的一些最严峻的挑战，例如终结塑料垃圾。这些挑战将需要出色的问题解决者和强大的合作伙伴关系。我知道当我们与密苏里大学工程学院合作时，我们同时得到了两者。”
真实世界的测试
州建筑和材料工程师戴夫·阿尔弗斯 (Dave Ahlvers) 表示，MoDOT 很高兴看到在沥青路面中使用再生塑料。
“回收材料是提供耐用和经济产品的重要元素，”Ahlvers 说。“我们目前在我们的混合物中使用再生沥青、路面、再生沥青瓦和轮胎橡胶。扩大使用塑料可减少所需的原始材料数量，这对环境和总体成本来说是一个成功的局面。”
MU 的工程师和学生可以在真实环境中测试他们实验室开发的混合物，将其作为路面覆盖层或新的沥青层应用到哥伦比亚体育场大道沿线的路面恶化部分从 College Ave. 到美国 63 号高速公路，平均每天有大约 36,000 辆汽车。Buttlar 表示，为确认结果，该团队将需要对近两英里的测试区进行至少一年的观察，其中包括一个夏季和一个冬季。他说，路面覆盖层至少可以使用十年，或者大约 12-15 年，然后才需要更换，塑料和轮胎橡胶等回收材料也可以通过增加其强度和韧性来延长路面寿命。
Stadium Boulevard 的测试路段还将包括一个控制路段或区域，该区域使用当前普遍使用并获得 MoDOT 批准的路面混合物，以及使用路面混合物(包括化学改性、回收的磨碎废旧轮胎橡胶)的附加测试路段。地面轮胎橡胶测试是与另一个项目合作伙伴 Asphalt Plus, LLC 合作进行的。该产品可延长道路使用寿命，降低道路建设成本，并可防止美国和欧洲处理数百万个废轮胎。
满足正确的规格
在道路项目投标时，承包商在商业规模上使用路面混合物之前，它必须首先具有获得国防部或其他州交通监管机构批准的特定规格。这个过程从开发阶段开始，MAPIL 等实验室协助创建产品，也可以在现场演示项目完成后继续进行，承包商可以在自己的实验室进行进一步的创新。
“规格是一组放在合同中的要求和参数，以便所有承包商都可以生产和投标一致的产品，”Ahlvers 说。“创新使 MoDOT 能够最有效地使用我们的资金，我们希望我们能够在减少塑料进入垃圾填埋场方面有所作为。”
牢记环境
该项目的一个关键方面是确保最终产品不会对环境造成有害影响。因此，Buttlar 正在与工程学院的一位同事邓宝林合作，研究该项目对环境的影响。土木与环境工程系的邓教授已经协助巴特勒的团队进行了电子显微镜检测和水质检测，巴特勒表示，到目前为止，结果表明对环境的影响应该可以忽略不计。
“每个人都有一种感觉，这是一件非常重要的事情，”巴特勒说。“一方面，我们欣赏塑料并从中受益，但我们现在却在塑料垃圾中游泳。在目前可用的可行解决方案不多的情况下，这显然是一个关键的全球挑战。在这种情况下，路面必须耐用、经济且真正可持续。我们现在专注于研究路面塑料垃圾的生命周期，以确保它是一种更清洁、更可持续的方法，我认为每个人都认为这是一个可能的解决方案。”
