O Havaí enfrenta um problema crescente de resíduos plásticos. A reciclagem nas ilhas é dispendiosa e difícil, e grandes quantidades de detritos marinhos continuam a chegar à costa ou a permanecer nas águas circundantes. Agora os investigadores procuram uma solução inovadora, transformando redes de pesca descartadas e resíduos plásticos domésticos em asfalto para estradas. Os primeiros resultados mostram que esta abordagem poderia fornecer uma nova saída prática para plásticos que, de outra forma, poderiam acabar em aterros sanitários ou no oceano.
Jeremy Axworthy, pesquisador do Centro de Pesquisa de Detritos Marinhos (CMDR) da Hawaii Pacific University, apresentou as descobertas no Encontro de Primavera da American Chemical Society (ACS).
“Este trabalho investiga se o plástico reciclado deve ser usado nas estradas do Havaí”, compartilha Exworthy. “Ao reutilizar os resíduos plásticos que já existem no Havai, podemos reduzir o impacto ambiental e económico do transporte de resíduos plásticos para fora das ilhas, incinerando-os ou despejando-os nos aterros transbordantes do Havai”.
Por que o Havaí está testando estradas feitas de plástico reciclado
A partir de 2020, a maioria das estradas no Havaí são construídas com asfalto modificado com polímero (PMA), projetado para aumentar a resistência e durabilidade. Comparado ao asfalto normal, o PMA é mais flexível e mais capaz de resistir a rachaduras, sulcos e danos causados pela água, tornando-o adequado ao clima tropical do Havaí.
Para fazer PMA, grânulos de estireno-butadieno-estireno (SBS; um tipo de copolímero) são convertidos em um aglutinante asfáltico pegajoso à base de petróleo. Este ligante é então misturado com agregados aquecidos (pedras e areia), cobrindo o material antes de ser aplicado como pavimento.
Os pesquisadores se perguntaram se parte do polímero original poderia ser substituída por plástico descartado. Eles também queriam saber se as estradas feitas de plástico reciclado funcionariam bem e se poderiam liberar microplásticos ou outros produtos químicos no meio ambiente. Essas questões levaram o Departamento de Transportes do Havaí (HDOT) a colaborar com a química ambiental Jennifer Lynch, diretora do CMDR e líder da equipe de pesquisa.
Reciclagem de redes de pesca em asfalto
O HDOT pediu à equipe de Lynch que abordasse dois desafios principais. A primeira foi fornecer redes de pesca descartadas coletadas em águas havaianas para uso experimental em asfalto plástico reciclado.
“As artes de pesca abandonadas de plástico estrangeiro são as que mais contribuem para o problema do lixo marinho no Havai”, partilha Lynch. “Até o momento, o projeto Bounty do CMDR, que paga uma recompensa financeira a pescadores comerciais licenciados pela remoção de detritos marinhos, recuperou 84 toneladas de grandes equipamentos de pesca abandonados no Oceano Pacífico.”
O segundo objetivo era determinar se o pavimento de plástico reciclado liberava mais microplásticos do que o asfalto modificado com SBS padrão.
“O laboratório CMDR está equipado com instrumentação química de última geração para quantificação e caracterização de microplásticos em amostras ambientais”, explica Lynch. “Esta oportunidade é incrivelmente única e impactante, especialmente quando combinada com nosso projeto de remoção de detritos marinhos e nossa missão de reciclar lixo em produtos de infraestrutura localmente necessários e de longo prazo”.
Depois que uma empresa americana reciclou o plástico recuperado em materiais adequados para a produção de asfalto, a HDOT levou o projeto para o mundo real. Uma empresa local de asfalto repavimentou seções de uma rua residencial em Oahu usando três misturas asfálticas diferentes: uma com SBS padrão, uma com polietileno reciclado do Programa de Reciclagem Residencial de Honolulu e uma com polietileno derivado de redes de pesca descartadas.
Cerca de 11 meses depois, a equipe de Lynch voltou a coletar poeira das estradas de cada local para poder medir qualquer microplástico que entrasse no meio ambiente.
Medição da esfoliação de microplásticos
Os cientistas separaram diferentes tipos de polímeros do pó das estradas, incluindo microplásticos, fragmentos maiores de plástico e borracha de pneus. Eles então usaram cromatografia gasosa de pirólise e espectrometria de massa (Py-GC-MS) para determinar de onde vieram os materiais. A análise encontrou estireno e butadieno de PMA padrão, polietileno de plástico reciclado e pavimentos de redes de pesca, e isopreno e borracha de butadieno de pneus de automóveis.
As primeiras descobertas indicaram que o pavimento contendo polietileno reciclado não liberou mais polímeros do que o pavimento SBS convencional. O mesmo padrão surgiu em testes de desempenho de laboratório e simulações de águas pluviais coletadas em trechos experimentais de estradas.
Embora os pesquisadores tenham encontrado partículas do tamanho de microplásticos, apenas uma quantidade muito pequena foi identificada como polietileno, independentemente do tipo de pavimento de onde provinham. Os pesquisadores acreditam que isso ocorre porque o plástico é misturado ao aglutinante asfáltico. À medida que a estrada se desgasta com o tempo, as partículas que se desprendem são compostas de rocha, ligante de asfalto e polímero juntos, e não do plástico em si.
A equipe também comparou a liberação de polímero do pavimento com a quantidade de material de pneu encontrado na poeira da estrada.
“Em nossos dados iniciais de Py-GC-MS”, continua Lynch, “vimos que o desgaste dos pneus era uma ordem de magnitude abafando o sinal do polietileno como picos gigantes! Tivemos que procurar na erva daninha no cromatograma por sinais de polietileno.”
Um novo futuro para os resíduos plásticos é possível
São necessários mais testes para avaliar o desempenho destas estradas de plástico reciclado a longo prazo. Apesar disso, os pesquisadores acreditam que esta abordagem poderia eventualmente reduzir a quantidade de lixo e detritos marinhos no Havaí.
“Algumas pessoas pensam que a reciclagem de plástico é uma fraude, que não funciona; é muito complicado”, partilha Lynch. “Mas este trabalho demonstra que a reciclagem pode funcionar quando a sociedade prioriza a sustentabilidade.”
O estudo foi financiado pelo Departamento de Transportes do Havaí.
Uma reunião
ACS Primavera de 2026
Nome
Coletando plástico oceânico para pavimentação de estradas no Havaí: avaliando a liberação de microplásticos e aditivos plásticos do asfalto contendo plásticos reciclados de diferentes fluxos de detritos
Resumo
O asfalto modificado com polímero (PMA) é usado para aumentar a resistência e durabilidade das estradas. No Havaí, o PMA é normalmente fabricado usando um copolímero primário de estireno-butadieno-estireno (SBS). Plásticos reciclados, como o polietileno de alta densidade (PEAD), também podem ser adicionados ao asfalto, que serve para coletar resíduos plásticos. As artes de pesca descartadas (DFG) são um grande problema no estado do Havaí, mas também são uma fonte de HDPE que pode ser usado para reciclagem. No entanto, o desempenho do asfalto e os efeitos da adição de polímeros reciclados ao asfalto são pouco compreendidos. Em colaboração com o Departamento de Transportes do Havaí (HDOT) e a Universidade do Havaí (UH), o Centro de Pesquisa de Detritos Marinhos (CMDR) está testando a viabilidade do uso de HDPE reciclado em asfalto, quantificando microplásticos e aditivos plásticos liberados de estradas pavimentadas com asfalto feito de diversas combinações de polímeros virgens e reciclados. As combinações específicas de asfalto testadas são: SBS (Control-PMA), DFG com e sem SBS (DFG-PMA e DFG-puro), HDPE reciclado de resíduos locais com e sem SBS (LW-PMA e LW-puro) e HDPE reciclado pós-industrial comercialmente disponível com e sem SBS (CA-PMA e CA-puro). A liberação de microplásticos e aditivos plásticos em condições de laboratório foi realizada utilizando o Hamburg Wheel Tracker Test (HWTT) com análise de amostras de água. Os testes de campo foram realizados em uma estrada residencial na ilha de Oahu, no Havaí. A poeira da estrada foi varrida e analisada em busca de microplásticos por análise direta e extração com solvente para separar o plástico ligado do asfalto e os aditivos plásticos por extração com água. A espectrometria de massa por cromatografia gasosa de pirólise foi utilizada para analisar amostras microplásticas. Os aditivos plásticos são submetidos à extração em fase sólida com análise por espectrometria de massa por cromatografia gasosa. Os resultados obtidos com estes novos métodos analíticos fornecem recomendações para a utilização de plástico reciclado em vez de plástico virgem nas estradas. Além disso, os resultados desta investigação poderão proporcionar um fim viável para a vida dos detritos marinhos de plástico, levando a oceanos mais limpos e saudáveis.
