La sostenibilità delle infrastrutture costituisce un tassello fondamentale per abbassare l’impronta di carbonio. In QUESTO articolo abbiamo parlato di asfalto sostenibile, prendendo in rassegna diverse tipologie, come quello realizzato con gli pneumatici. Oltre alla sostenibilità, un altro aspetto importante riguarda il ciclo di vita dell’asfalto. Spesso, infatti, soprattutto per il transito di mezzi pesanti, il manto stradale tende a fratturarsi, costringendo i gestori delle infrastrutture a riparazioni costose e talvolta improvvisate.
Come fare per ovviare a questi problemi? Una soluzione interessante arriva da un team di ricerca che ha realizzato un asfalto con meccanismi di auto-riparazione attraverso “ringiovanitori incapsulati”. Nello specifico, per migliorare la durabilità delle pavimentazioni, i ricercatori hanno utilizzato delle spore biobased ultra-resistenti per incapsulare rejuvenators a base di olio di girasole riciclato.
L’obiettivo è quello di mitigare l’invecchiamento del bitume e la formazione di crepe dovute al traffico, riducendo i costi di manutenzione e le emissioni di gas serra.
Le microcapsule sono in grado di resistere alle alte temperature, all’ossidazione e alle sollecitazioni meccaniche, senza compromettere le prestazioni dell’asfalto. Gli incapsulanti sono stati ottenuti da spore naturali di Lycopodium clavatum (è una pianta erbacea a foglie sparse), migliorate attraverso diversi trattamenti chimici (è stato selezionato il miglior incapsulante, morfologicamente pulito).
Come ringiovanente incapsulato è stato quindi impiegato l’olio di girasole, con una miscela colloidale di sporopollenina-olio con un rapporto di 1:5. La tecnica di incapsulamento impiegata è il sotto vuoto.
Il meccanismo alla fase è semplice: rilascio controllato di oli rigeneranti (rejuvenators) in grado di ripristinare la viscosità e l’elasticità del bitume invecchiato. Le spore che contengono i rejuvenators vengono inserite direttamente al bitume caldo (150-180 °C) e, infine, l’asfalto viene steso normalmente. Le microcapsule rimangono integre fino a quando non si formano crepe sulla superficie stradale.
Quando il traffico e le sollecitazioni rompono le microcapsule, queste rilasciano gradualmente il rejuvenator. L’olio quindi si diffonde nel bitume ossidato, ripristinando la flessibilità e richiudendo le crepe.
In alternativa, il ringiovanitore può essere direttamente iniettato nell’asfalto già esistente attraverso i microfori.
Le microcapsule sono risultate stabili fino a 204 °C. Il team di ricerca ha condotto un test di auto-guarigione attraverso prove di fluorescenza per dimostrare come queste microcapsule di spore biobased abbiano completamente “guarito” una crepa in un campione di bitume invecchiato.
📌 Materiale incapsulante: spore di Lycopodium clavatum modificate chimicamente per ottenere una struttura ottimale.
📌 Rejuvenator: olio di girasole, con un rapporto ottimale di 1:5 (spora: olio).
📌 Tecniche di incapsulamento: sottovuoto
📌 Stabilità termica: Le microcapsule sono resistenti fino a 204°C
📌 Test di autoriparazione: la fluorescenza dimostra che il bitume invecchiato può essere completamente riparato in 50 minuti grazie alle microcapsule.
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