Cosa c'è di nuovo - e cosa c'è dopo - nella produzione sostenibile dell'asfalto

La sostenibilità è stata parte del dibattito sulla costruzione di strade per decenni. Tuttavia, i miglioramenti che rendono i metodi e le macchine più rispettose dell'ambiente continuano a guadagnare terreno.

I leader del settore vedono sempre più spesso le pratiche verdi non solo come un modo per migliorare il mondo, ma anche come una tattica per migliorare la redditività.

In prima linea in questi sforzi sostenibili c'è il Dr. Hans-Friedrich Peters, Vice Presidente Esecutivo della Divisione Impianti di Ammann. Il Dr. Peters ha recentemente fornito una visione approfondita su come la produzione di asfalto sia diventata più sostenibile - e un’ analisi anche su ciò che c’è all'orizzonte.

Le conversazioni sulla costruzione di strade "verdi" iniziano sempre con l'uso di asfalto riciclato (RAP). Questi materiali riciclati possono davvero funzionare così bene come la miscela di aggregati vergini?

Sì, la conversazione inizia giustamente con il RAP. Le maggiori riduzioni delle emissioni indirette di CO₂ derivano dall'implementazione del RAP.

Non dovremmo classificare il RAP come materiale di scarto. È un ottimo sostituto dei materiali vergini. Gli aggregati nell'asfalto recuperato mostrano poco invecchiamento e sono meccanicamente e geometricamente all'interno delle gamme di qualità del nuovo materiale.

Anche il bitume regge bene. Il suo invecchiamento è limitato e può essere compensato utilizzando piccole quantità di bitume nuovo. Quando si utilizza il RAP si risparmia sia sui costi aggregati che su quelli del bitume - riducendo al tempo stesso le emissioni, inizialmente e per tutta la vita di una strada.

La nostra tecnologia consente l'utilizzo di percentuali RAP fino al 100%. In realtà, la percentuale è di solito molto meno, basata sulla quantità di RAP disponibile e sulle ricette stabilite dalle autorità.

I paesi stanno adottando sempre più il riciclo, o abbiamo raggiunto un livello un po' troppo alto? E che dire dei paesi che hanno adottato il sistema in precedenza - stanno facendo ulteriori passi avanti o si accontentano di riciclare ai livelli esistenti?

Molti paesi che inizialmente non hanno adottato il riciclo stanno procedendo piuttosto rapidamente. La Cina ne è un esempio. Il Paese sta facendo leva su alcuni degli impianti di riciclo più avanzati di Ammann e sta creando un mix con percentuali estremamente elevate di RAP.

I primi ad adottarlo stanno ora riciclando ancora di più. Questo può derivare dall'abolizione delle restrizioni da parte dei governi, ma sempre più spesso è perché i produttori di asfalto vedono il valore del RAP.

Qualunque siano le motivazioni, la comunità globale ne trae vantaggio. Dal punto di vista ambientale, tutte le parti coinvolte dovrebbero aumentare i loro sforzi per espandere la percentuale di RAP utilizzata per le nuove pavimentazioni.

La sfida con il RAP è il riscaldamento dei materiali. Le temperature calde danneggiano il bitume. In alcuni processi, l'aggregato vergine viene riscaldato e si mescola con il RAP per aumentarne la temperatura. Ma quando si miscela con il 100% di RAP, non c'è nessun aggregato vergine - e quindi nessuna fonte di calore secondaria. Come fanno gli impianti Ammann a riscaldare il conglomerato 100% RAP senza danneggiare il bitume?

Nella fascia alta dell'utilizzo RAP c'è l'impianto per la produzione di asfalto Ammann ABP HRT (High Recycling Technology). Come già detto, è in grado di produrre miscele fino al 100% RAP. Non è richiesto alcun aggregato vergine.

Il concetto HRT è caratterizzato da una notevole tecnologia e innovazione, in particolare la tecnologia del processo di essiccazione in controcorrente RAH100. Essenziale per il RAH100 è il suo delicato processo di riscaldamento. Durante il processo di mescolazione a caldo, l'essiccatore riscalda i materiali tra le temperature di 100ºC e 130ºC. Inoltre, se si desidera una miscela più tradizionale, produce asfalto a 140ºC fino a 160ºC.

Il riscaldamento è di solito il punto in cui sorgono le complicazioni con il materiale RAP. Il RAP deve raggiungere la temperatura desiderata, ma il prezioso bitume viene danneggiato se il materiale viene riscaldato troppo rapidamente.

Il RAH100 elimina questa preoccupazione. È costituito da due sezioni collegate. Una è un generatore di gas caldo che contiene un bruciatore e spinge l'aria verso la seconda sezione, che è un essiccatore a controcorrente.

Il RAP entra nell’estremità opposta della sezione dell'essiccatore a controcorrente e si muove verso la camera di calore. All'estremità dell'essiccatore a controcorrente, il RAP viene trasportato in un silo di accompagnamento. La miscela RAP riscaldata lascia l'essiccatore prima che la temperatura diventi eccessiva, in modo che non raggiunga mai la temperatura critica dove il bitume è danneggiato.

Una rapida osservazione sull'ABP HRT: è un impianto estremamente avanzato - direi che è chiaramente il leader del settore. Eppure Ammann è sempre alla ricerca di ulteriori miglioramenti, per cui questo sistema, creato più di dieci anni fa, viene costantemente migliorato. Tra questi c'è anche il generatore di gas caldo, che è stato aggiornato più volte.

L'aspetto dell'ABP HRT è unico, con il sistema di riciclo posto sopra il mescolatore. Qual è lo scopo di questo progetto?

L'impianto è progettato intorno all'incorporazione di grandi percentuali di RAP. Quello che si vede è che l'impianto HRT ha elevato il RAP da un ruolo di supporto a quello di attore principale.

Come lei ha affermato, la differenza più evidente è che l'intero sistema di riciclo dell'ABP HRT è disposto verticalmente, in linea diretta sopra il mescolatore. Ciò consente di far cadere i materiali invece di trasportarli, riducendo al minimo l'usura e ottimizzando il trasporto del RAP caldo. L'approccio HRT significa anche che c'è abbastanza spazio nella torre dell'impianto per i componenti di alimentazione degli additivi e per eseguire i lavori di ispezione e manutenzione.

Oggi il concetto HRT è il metodo operativo più intelligente per gestire le proprietà specifiche del RAP.

Fare un mix composto teoricamente al 100% di RAP è impressionante. Tuttavia, molti produttori utilizzeranno quantità inferiori di RAP. Quali sono le soluzioni per questi clienti?

Molti dei nostri clienti rientrano in questa categoria, e noi abbiamo sicuramente prodotti per loro.

Esistono vari processi di riscaldamento che dipendono dalla quantità di materiali riciclabili. Il RAH60 è un essiccatore a flusso parallelo in cui è possibile alimentare fino al 60% di materiali riciclati a caldo. Il RAH50 è un essiccatore ad anello centrale che incorpora fino al 40% di materiali riciclati a caldo.

Il riciclo può avvenire negli impianti Ammann senza questi essiccatori specifici. Fino al 30% di materiale riciclato a freddo può andare direttamente nel mescolatore, il che significa che quasi tutti gli impianti Ammann sono in grado di utilizzare tale quantità di RAP.

A un certo punto, sembrerebbe che produttori come Ammann non potessero fare molti più progressi in materia di emissioni. Ci sono opportunità per ulteriori riduzioni?

Sì, ci sono. La più recente riguarda i composti organici volatili (COV). Questi composti devono essere ridotti nel flusso di gas puliti per ridurre il valore totale del carbonio.

Lavoriamo continuamente per ridurre le emissioni di CO₂. Questo può essere realizzato raffreddando attivamente il tamburo, aumentando l’efficienza di asciugatura e utilizzando fonti di energia come i biocarburanti e la polvere di legno. La tecnologia Ammann può ridurre CO₂ del 10% e considerevolmente molto di più a seconda dell’et. dell’impianto e della tecnologia scelta.

Ci sono altre opportunità un po' nascoste per ridurre le emissioni di CO₂, tra cui il parco di cisterne di bitume. Un’azienda tradizionale è costituita da cisterne orizzontali riscaldate con olio diatermico. Il passaggio a un parco cisterne verticali riscaldato elettricamente comporta notevoli vantaggi. Non vi è alcun consumo di olio e quindi nessuna emissione. Anche il riscaldamento elettrico è conveniente. Infatti, le cisterne di bitume riscaldate elettricamente sono diventate uno standard in tutta Europa e in altre parti del mondo.

Ci sono anche altre emissioni come polvere e odori. Il loro livello di importanza e i valori massimi consentiti differiscono molto da paese a paese e da zona a zona. La nostra tecnologia consente i valori più bassi per tutti loro (ad esempio < 10mg/m³ di polvere) senza causare alcuna restrizione al funzionamento dell'impianto.

L'asfalto a bassa temperatura (LTA) è un'altra opportunità che sta diventando sempre più diffusa. Mentre l'asfalto convenzionale viene prodotto a circa 170°C, i processi a bassa temperatura di oggi consentono temperature di produzione di circa 100°C. L'abbassamento della temperatura di produzione facilita il fabbisogno energetico, e quindi anche le emissioni.

L'LTA ha un impatto sull'intero processo di produzione - inclusa l'essiccazione, le sequenze di mescolazione e il riciclo. Ammann ha focalizzato la nostra ricerca e sviluppo sull'intero processo di produzione di LTA.

Anche la collocazione degli impianti in aree residenziali e commerciali solleva problemi di rumore. Perché gli impianti si trovano in queste aree e cosa si può fare per limitare il rumore?

La carenza di terreni industriali significa che gli impianti di asfalto devono essere sempre più vicini alle zone residenziali. Le amministrazioni locali possono avere standard molto severi quando si tratta di rumore, quindi dobbiamo rendere gli impianti il più silenziosi possibile.

Ammann è stata molto proattiva su questo fronte. Per soddisfare le esigenze specifiche dei nostri clienti offriamo vari pacchetti per la riduzione del rumore. Alcuni clienti devono abbassare un po' il suono, mentre altri devono adottare misure più sostanziali. Gli sforzi iniziano con l'equipaggiamento dei bruciatori con motori a velocità variabile, che sono molto più silenziosi, e con silenziatori a pila, che controllano il rumore di scarico. Offriamo sempre più opzioni di riduzione del suono, fino a rivestire l'intero impianto.

Questo rivestimento, tra l'altro, fa sembrare gli impianti come edifici commerciali. Sono strutture bellissime che si adattano bene ai parchi urbani. I passanti non immaginerebbero mai che all'interno ci sia un impianto di produzione d'asfalto.

Lei ha fatto riferimento alle emissioni di polvere in precedenza. Questo sta diventando un problema sempre più grande, poiché gli impianti devono spesso essere situati in aree sensibili. Si può fare qualcosa di più per limitare le polveri che ne derivano?

La conversazione sulle emissioni di polveri inizia con il filtro a maniche. Gli impianti d’asfalto Ammann rimuovono la polvere attraverso un filtro a maniche altamente efficiente. In realtà riduce le polveri di scarico a meno di 10 mg/m³, che è un punto di riferimento esemplare. Ora stiamo lavorando per ridurre ulteriormente questo valore, <5mg/mⁿ.

Spesso ci si concentra esclusivamente sulle polveri risultanti dal processo di mescolazione e su ciò che esce dal camino. Ci si dimentica che tutte le operazioni logistiche intorno ad un impianto di produzione d'asfalto, e intorno ad attrezzature come camion e pale gommate, stanno creando molta più polvere dell'impianto stesso. Fortunatamente, paesi come la Cina, e anche alcune aree in Europa, stanno prendendo sempre più in considerazione queste altre fonti.

Ammann e i nostri clienti hanno sviluppato insieme soluzioni per limitare ulteriormente la polvere. Ci concentriamo sui punti di riduzione delle polveri per un ulteriore miglioramento. L'adozione di misure presso l'alimentatore a freddo, il carico, lo scarico, il silo di troppopieno, l'area di carico del riempimento, il vaglio, i nastri e i punti di trasferimento fa una grande differenza. Questo in aggiunta agli sforzi forniti dal filtro.

Per riassumere lo stato attuale delle emissioni, direi che l'attenzione principale è rivolta al taglio di CO₂, COV e NOx nel processo di combustione e alla riduzione del contenuto di polvere residua dopo il filtro. Ci sono anche mercati in cui, ad esempio, si promuove anche l'integrazione del pre-dosaggio nel processo di depolverazione.

I requisiti delle amministrazioni locali stanno diventando più severi in generale? Abbiamo parlato di emissioni di CO₂, di suoni e di polveri, ma che dire degli odori - soprattutto se si considera che gli impianti sono sempre più collocati in aree residenziali o commerciali?

In generale sì, i requisiti stanno diventando più severi - ma sono estremamente diversi da un paese all'altro.

Siamo desiderosi di rispettare tutte le normative perché è la legge e perché vogliamo essere anche buoni vicini di casa. Questo significa molto di più che ridurre le emissioni di carbonio e COV. Comprende anche la riduzione del rumore, di cui abbiamo appena parlato, oltre alla polvere e agli odori.

Per quanto riguarda gli odori... I fumi di bitume sono la fonte primaria di odore. Ammann offre diverse soluzioni per contenere i fumi e gli odori che ne possono derivare. Come per la polvere, abbiamo punti di riduzione - in questo caso le cisterne di bitume e i livelli di scarico e di carico.

Si parla molto di fonti energetiche alternative, compresi i biocarburanti. Ma alcuni produttori che stanno pensando all'acquisto di un impianto potrebbero essere riluttanti ad impegnarsi in questi carburanti, in quanto sono in qualche modo non provati e la loro disponibilità potrebbe non essere così consistente come le fonti tradizionali.

I bruciatori a biocarburante Ammann possono anche utilizzare combustibili più tradizionali come il gas naturale, il GPL, l'olio leggero e pesante e il cherosene. Questo allevia le preoccupazioni dei clienti che esitano ad affidarsi esclusivamente ai carburanti più recenti.

L'uso di questi nuovi carburanti è un'altra significativa vittoria sul fronte verde. Stiamo prendendo fonti di energia rinnovabili o, in alcuni casi, convertendo un prodotto di scarto in combustibile. In questo modo si risparmiano le risorse naturali e si riduce la pressione sulle discariche.

Sul fronte delle rinnovabili, siamo molto in alto per quanto riguarda il bruciatore a polvere di legno. Il bruciatore trasforma la polvere di legno, un materiale disponibile da fonti locali, in un combustibile rinnovabile. Ciò che rende questo bruciatore di polvere ancora più eccezionale è la sua neutralità al carbonio. L'anidride carbonica rilasciata durante la combustione del legno è compensata dal fatto che l'albero ha consumato quella quantità di anidride carbonica durante la sua vita. Pertanto, questa parte delle emissioni è neutra dal punto di vista del carbonio.

Il bruciatore si è dimostrato efficace e viene utilizzato su diversi impianti d'asfalto Ammann. Può essere installato anche su impianti esistenti.

I biocarburanti sono naturalmente un'altra novità. Essi sostengono la protezione del clima e riducono la dipendenza dall'olio minerale. Esempi di questi carburanti sono la colza e la canna da zucchero. Si può usare anche il tallolio, che è un prodotto di scarto della produzione di solfato di cellulosa.

Ci aspettiamo che nel prossimo futuro altri tipi di combustibile come l'idrogeno riducano significativamente i valori delle emissioni di gas. Questi combustibili saranno anche molto più importanti nel nostro settore. Ammann sta già lavorando a soluzioni da preparare.

I proprietari degli impianti potrebbero guardare questi commenti e dire: "Queste sono grandi idee, ma io possiedo già un impianto". Come può un produttore di asfalto iniziare a passare a un'operazione più ecologica utilizzando il suo impianto esistente?

I produttori di asfalto potrebbero essere sorpresi da quanto possono realizzare con il loro impianto esistente. Un primo passo molto semplice è quello di aggiornare il sistema di controllo.

Un sistema di controllo moderno può avere un impatto significativo sull'efficienza, e ciò riguarda molte parti del processo. Una maggiore efficienza ridurrà il consumo di carburante, le emissioni e gli sprechi di materiale. E l'as1 è il migliore nel settore a fare esattamente questo.

La formazione è un altro passo immediato che può essere fatto. Il miglior impianto e il miglior sistema di controllo al mondo non funzionerà al meglio se l'operatore non è in grado di sfruttare il valore intrinseco.

Un'altra opzione è un retrofit più completo. Costa ancora una frazione del prezzo di un nuovo impianto ed è compatibile con i prodotti di Ammann e di altri produttori.

Un retrofit ha una serie di opzioni tra cui è possibile scegliere, comprese le soluzioni di riciclo. Un retrofit consente l'utilizzo di bitume schiumato, cere e altri additivi. Si possono utilizzare anche bitumi speciali e cicli di mescolazione alternativi.

Anche in questo caso, il proprietario dell'impianto può determinare il livello dell'impegno. Molti clienti incorporano un nuovo essiccatore, che ottimizza il trasferimento di calore - e naturalmente riduce le emissioni - e consente l'impiego di una gamma ampliata di materiali, tra cui il RAP.

Un retrofit può includere l'aggiornamento ambientale delle cisterne del bitume e del filtro. Può anche incorporare soluzioni per la riduzione del rumore. È possibile apportare una serie di miglioramenti tecnologici - tra cui il rinnovo dei bruciatori, dei mescolatori e del sistema di controllo.

Qual è il prossimo passo per un'azienda che vuole esplorare alcune delle soluzioni a cui ha fatto riferimento?

Dovrebbe mettersi in contatto con i team di vendita o di assistenza Ammann. Se non hanno un contatto specifico, possono visitare il sito www.ammann.com. Sulla home page è presente un link "Trova un rivenditore" che viene visualizzato in modo ben visibile. Il sito web contiene anche una serie di informazioni su tutti i prodotti Ammann, compresi gli impianti per la produzione d'asfalto.