Quando você ouve a palavra asfalto, provavelmente imagina o alcatrão preto nas estradas e rodovias, certo? Mas isso não é exatamente correto.
"Asfalto é o líquido que está na estrada", diz J. Richard Willis, Ph.D., vice-presidente de engenharia, pesquisa e tecnologia da National Asphalt Pavement Association (NAPA), que tem doutorado em projeto e construção de asfalto . "É o agente de ligação que mantém as rochas unidas." O asfalto vem do petróleo bruto, enquanto o alcatrão vem do carvão.
O asfalto também é encontrado naturalmente na terra, e há lagos dele onde o petróleo do subsolo subiu à superfície, como o La Brea Tar Pits em Los Angeles e o Pitch Lake em Trinidad, que é o maior depósito natural de asfalto no mundo.
Mas a forma mais comum de fazer o aglutinante hoje é por meio do processo de refino de petróleo . O asfalto é o material mais pesado em um barril de petróleo; é basicamente o produto residual.
“O asfalto é o resíduo pesado que se deposita no fundo”, diz Willis. Não pode ser usado para produzir energia, por isso assume uma nova vida como a coisa pegajosa que mantém os materiais unidos. Combinado com várias quantidades e tipos de rochas e outras substâncias, eventualmente se torna a mistura sobre a qual dirigimos. A estrada é realmente uma mistura de asfalto ou melhor chamada de "pavimento asfáltico".
A História do Asfalto
Toda a conversa sobre refino de petróleo pode fazer o asfalto parecer uma invenção relativamente moderna, mas o primeiro uso registrado de asfalto em uma estrada foi na Babilônia em 615 AEC; asfalto e tijolos queimados foram usados para pavimentar uma rua de procissão durante o reinado do rei Nabopolassar, de acordo com o NAPA . Os romanos usaram para selar estruturas como banhos e aquedutos. Quando o explorador inglês Sir Walter Raleigh apareceu no Lago Pitch em Trinidad em 1595, ele usou o asfalto para calafetar seus navios.
“Ele tem sido usado em outras funções não rodoviárias ao longo da história”, diz Willis. Usá-lo como aglutinante em estradas tornou-se mais comum no século XIX. John Loudon McAdam, que construiu a auto-estrada escocesa, adicionou alcatrão quente para reduzir a poeira e manutenção nas estradas. Este método também melhorou as condições de direção.
Nos Estados Unidos, as misturas betuminosas (concreto asfáltico) apareceram pela primeira vez na década de 1860, e o primeiro "verdadeiro pavimento asfáltico" foi colocado em Newark em 1870 por Edmund J. DeSmedt, um belga, de acordo com o NAPA . Foi modelado a partir de uma rodovia de pavimento natural na França. DeSmedt então pavimentou a Avenida Pensilvânia em Washington DC com asfalto de Trinidad, provando ainda mais sua durabilidade.
Químicos e inventores empreendedores logo apresentaram patentes para diferentes misturas de misturas de asfalto, que apareceram sob uma variedade de nomes. Conforme a indústria cresceu, as cidades começaram a exigir garantias de mão de obra e materiais. Até o início dos anos 1900, quase todo o asfalto vinha de fontes naturais, mas com o lançamento da primeira instalação de asfalto moderna em East Cambridge, Massachusetts, em 1901 e o aumento dos automóveis, os pedidos de melhores estradas revigoraram a indústria de asfalto. Em 1907, a produção de asfalto natural foi superada pelo asfalto de petróleo refinado.
“As pessoas começaram a exigir melhores meios de transporte”, explica Willis. "As estradas onde as pessoas começaram a usar o asfalto para manter as pedras juntas duraram mais tempo do que a estrada de terra convencional a que as pessoas estavam acostumadas." Dirigir em uma estrada de cascalho versus uma estrada asfaltada ofereceu uma experiência significativamente diferente. Finalmente, o Federal-Aid Highway Act de 1956 ajudou a transformar as estradas nos Estados Unidos ainda feitas de terra compactada e criou o Sistema Interestadual de 48.876 milhas (78.658 quilômetros) nos EUA
Como o asfalto é usado hoje
Embora seja mais frequentemente associado a estradas, o asfalto é usado para muitos propósitos, embora as estradas sejam responsáveis por seu uso mais extenso. Dos mais de 2,7 milhões de milhas (4,3 milhões de quilômetros) de estradas pavimentadas nos EUA, 94 por cento são pavimentadas com asfalto, de acordo com o NAPA .
Curiosamente, porém, tudo isso inclui uma mistura de cerca de 95 por cento de pedra, areia e cascalho e apenas 5 por cento de cimento asfáltico. O asfalto também é usado para estacionamentos, pistas de aeroportos e pistas de corrida.
“O asfalto é um produto muito flexível e versátil”, explica Willis. Pode ser usado para revestir tanques de peixes e reservatórios de água ou para fins esportivos, como quadras de tênis. Há alguns anos, foi escolhido como superfície de base para o campo do estádio Minnesota Vikings em Minneapolis.
Desde os primórdios da produção de asfalto, a indústria continua inovando em novos produtos, tornando-se mais científica e rigorosa, segundo Willis.
“Mudamos a maneira como projetamos as mixagens”, diz ele. "Hoje estamos em uma era em que vemos uma mudança gigantesca na forma como a indústria e os estados funcionam." Usando métodos de teste avançados, os pesquisadores de asfalto têm buscado melhorar o desempenho. Incorporando novos materiais, aditivos e tecnologias, eles buscam aprender o desempenho de várias receitas em diferentes temperaturas e climas.
Uma grande atualização foi a criação de asfalto de mistura quente (WMA), que reduz a temperatura de produção do asfalto em uma usina, reduzindo assim o uso de energia e economizando tempo tanto na produção quanto na pavimentação de estradas. WMA também melhora as condições de trabalho com menor exposição a emissões de combustível, fumos e odores, de acordo com o Departamento de Transporte dos EUA Federal Highway Administration . WMA é uma tecnologia que não existia nos Estados Unidos em 2002 e agora representa cerca de 40% do mercado, diz Willis.
Críticas ao Asfalto
O asfalto provavelmente não é algo que você considera ecologicamente correto; poderia ser parcialmente culpado por associação, porque o asfalto está naturalmente alinhado com os principais poluidores - dirigir automóveis e produzir petróleo. E parte da negatividade é garantida: como o asfalto tem baixa refletividade, foi determinado que ele contribui significativamente para o efeito da ilha de calor urbana (UHI), Abbas Mohajerani, Jason Bakaric e Tristan Jeffrey-Bailey escreveram em um artigo de 2017 no " Journal of Environmental Management ." Qualquer pessoa que se sentou em um engarrafamento em uma rodovia em um dia quente de verão pode atestar isso.
No que diz respeito às contribuições do asfalto para o UHI, a Agência de Proteção Ambiental afirma que os pavimentos de asfalto convencionais podem ser modificados com materiais ou tratados após a instalação para aumentar a refletância. Por décadas, isso às vezes foi implementado em superfícies como estacionamentos e rodovias. A EPA inclui asfalto poroso e asfalto emborrachado como exemplos de pavimentos permeáveis.
O asfalto também ganhou notas ruins por ser impermeável, pelos gases que produz quando derretido e pelos vapores aos quais expõe os trabalhadores durante a pavimentação e cobertura de telhados. A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) afirma que esses vapores podem causar dores de cabeça, erupções cutâneas, fadiga e até câncer de pele. Embora os padrões da OSHA não tratem especificamente dos gases de asfalto, a administração recomenda que o controle da exposição possa ser feito por meio de "controles de engenharia, ações administrativas e equipamentos de proteção individual".
E, claro, ainda há o fato de que o asfalto é feito de petróleo. Mas o asfalto também tem qualidades ecológicas positivas.
100% de esforços de reciclagem
“O que muitas pessoas não sabem são todas as coisas ecologicamente corretas que a indústria de asfalto está realmente fazendo”, diz Willis. Para começar, o asfalto é 100% reciclável e, mais importante, ele realmente é reciclado. Em 2018, 82,2 milhões de toneladas (74,5 milhões de toneladas) de Pavimento Asfáltico Recuperado (RAP) foram reposicionados em novas misturas. Isso significa que cada mistura de asfalto produzida nos Estados Unidos incluiu cerca de 21% de RAP. Na verdade, o peso combinado de todos os itens que as pessoas reciclam anualmente nos EUA - papel, plástico e alumínio - totalizou uma fração (cerca de 68%) do peso do RAP que a indústria de asfalto recicla anualmente.
“Esse é apenas um material que reciclamos”, diz Willis. “Somos a indústria de reciclagem mais ativa do país”. É também um dos maiores recicladores de borracha para pneus, que é utilizada como modificador de misturas em alguns estados. As telhas também são recicladas em novas misturas de asfalto, e a indústria está estudando como o plástico pode se tornar parte da discussão. "Quando as pessoas nos trazem essas questões, tentamos encontrar soluções."
Muita engenharia e ciência dos materiais envolvem a construção de uma estrada. Hoje, as estradas de asfalto são projetadas em torno do conceito de "pavimento perpétuo", ou pelo menos para durar 40 anos ou mais. A manutenção de rotina consiste em "fresar" a superfície - removendo a polegada superior ou mais - a cada 12 a 20 anos e substituindo-a por um novo revestimento. Essa polegada superior pode ser reciclada, e as sobreposições periódicas "melhoram significativamente a qualidade do passeio e o consumo de combustível dos veículos que trafegam nessas estradas", de acordo com a Asphalt Pavement Alliance .
Asfalto do Futuro
Até chegar a hora dos carros flutuantes , as estradas de asfalto provavelmente permanecerão. E a indústria planeja continuar inovando em produto e produção. Willis descreve avanços recentes como rolos e equipamentos autônomos, bem como o aumento do uso de realidade virtual para treinamento.
“Eu vejo a tecnologia como uma grande parte do futuro da indústria”, diz ele. À medida que os especialistas em asfalto ficam melhores no manuseio de big data, eles podem usá-los para produção e colocação para melhorar a eficiência em tempo real. Um dia, ele pôde até ver pavimentos inteligentes com nanossensores nas estradas, fornecendo feedback sobre como o pavimento está se comportando e durando. "Nossas estradas vão ficar muito mais inteligentes. Temos a tecnologia para realmente melhorar a experiência do público de pilotagem."
Agora isso é interessante
O Aeroporto Internacional de Boston Logan tem o primeiro terminal do mundo a ganhar uma acreditação de Liderança em Energia e Projeto Ambiental, em parte graças à sua pista pavimentada em WMA, que foi dito para fornecer uma redução de 2.000 toneladas (1.814 toneladas métricas) nas emissões de carbono da construção.
