O que há de novo – e o que há a seguir – na produção de asfalto sustentável

A sustentabilidade tem sido parte da conversa de construção de estradas durante décadas. No entanto, as melhorias que tornam os métodos e as máquinas mais amigas do ambiente continuam a ganhar ímpeto.

Os líderes da indústria vêem cada vez mais as práticas verdes não só como uma forma de melhorar o mundo, mas também como uma tática para melhorar a rentabilidade.

Na vanguarda de tais esforços sustentáveis está o Dr. Hans-Friedrich Peters, Vice-Presidente Executivo da Divisão de Plantas da Ammann. O Dr. Peters forneceu recentemente uma visão aprofundada sobre como a produção de asfalto se tornou mais sustentável, e também um vislumbre do que está por vir.

As conversas sobre a construção de estradas “verdes” começam sempre com a utilização de asfalto reciclado (RAP). Será que estes materiais reciclados podem realmente funcionar tão bem como a mistura feita de agregado virgem?

Sim, a conversa começa com o RAP e deve começar. As maiores reduções nas emissões indiretas de CO₂ resultam da implementação do RAP.

Não devemos classificar o RAP como material residual. É um substituto perfeitamente fino para os materiais virgens. Os agregados no asfalto recuperado mostram pouco envelhecimento e estão mecânica e geometricamente dentro das gamas de qualidade do material novo.

O asfalto resiste bem, também. O seu envelhecimento é limitado e pode ser compensado com a utilização de pequenas quantidades de asfalto novo. Ao utilizar o RAP está a poupar custos tanto do agregado como em asfalto – reduzindo ao mesmo tempo as emissões, inicialmente e ao longo da vida útil de uma estrada.

A nossa tecnologia permite a utilização de percentagens de RAP até 100%. Na realidade, a percentagem é normalmente muito menos baseada na quantidade de RAP que está disponível e nas receitas definidas pelas autoridades.

Os países estão a adotar cada vez mais a reciclagem, ou será que atingimos um pouco o planalto? E os precursores, estão a dar mais passos ou estão satisfeitos por reciclar aos níveis existentes?

Muitos países que inicialmente não adotaram a reciclagem e estão agora a avançar muito rapidamente. A China é um exemplo disto mesmo. O país está a aproveitar algumas das instalações de reciclagem mais avançadas da Ammann e a criar misturas com percentagens extremamente elevadas de RAP.

Os precursores estão agora a reciclar ainda mais. Isto pode resultar do levantamento das restrições pelos governos, mas cada vez mais é porque os produtores de asfalto vêem o valor do RAP.

Sejam quais forem as motivações, a comunidade global está a se beneficiar. De uma perspectiva ambiental, todas as partes envolvidas deveriam aumentar os seus esforços para expandir a percentagem do RAP a ser utilizada em novos pavimentos.

O desafio com o RAP é o aquecimento dos materiais. As temperaturas quentes danificam o asfalto. Em alguns processos, o agregado virgem é aquecido, o qual se mistura com o RAP para aumentar a sua temperatura. Mas quando se faz mistura com 100% de RAP, não há agregado virgem – e, portanto, nenhuma fonte de calor secundária. Como é que as usinas Ammann aquecem a mistura com 100% RAP sem danificar o asfalto?

No extremo superior da utilização do RAP está a Ammann ABP HRT (High Recycling Technology) Usina de mistura asfáltica. Como referido, pode produzir mistura com até 100% de RAP. Não é necessário nenhum agregado virgem.

O conceito de HRT envolve tecnologia e inovação consideráveis, em particular a tecnologia de processo de secagem contrafluxo RAH100. Essencial para o RAH100 é o seu processo de aquecimento suave. Durante o processo de mistura quente, o secador aquece materiais entre as temperaturas de 100ºC e 130ºC. Também faz asfalto a 140ºC a 160ºC se for desejada uma mistura mais tradicional.

O aquecimento é normalmente onde surgem as complicações com o material RAP. O RAP deve atingir a sua temperatura ideal, mas o asfalto será danificado se o material for aquecido demasiado depressa.

O RAH100 elimina essa preocupação. É composto por duas secções ligadas. Uma é um gerador de gás quente que contém um queimador e força o ar para a segunda secção, que é um secador de contrafluxo.

O RAP entra na extremidade mais afastada da secção do secador contrafluxo e move-se em direção à câmara de calor. No final do secador contrafluxo, o RAP é transportado para um silo de acompanhamento. A mistura aquecida de RAP deixa o secador antes que a temperatura se torne excessiva, pelo que nunca atinge a temperatura crítica onde o asfalto é danificado.

Um ponto rápido sobre o ABP HRT: É uma planta extremamente avançada – eu diria que é claramente o líder da indústria. No entanto, Ammann esforça-se sempre por melhorar ainda mais, pelo que este sistema, criado há mais de uma década, é constantemente melhorado. Isto inclui o gerador de gás quente, que foi melhorado em várias ocasiões.

A aparência da ABP HRT é única, com o sistema de reciclagem colocado a cima do misturador. Qual é a finalidade desse design?

A instalação é concebida em torno da incorporação de grandes percentagens de RAP. O que se vê é um aceno para o fato da usina HRT ter elevado o RAP de um papel de apoio para o ator principal.

Como afirmou, a diferença mais marcante é que todo o sistema de reciclagem da ABP HRT está disposto verticalmente, em linha direta acima do misturador. Isto permite que os materiais sejam largados em vez de transportados, o que minimiza o desgaste e otimiza o transporte do RAP quente. A abordagem HRT também significa que há espaço suficiente na torre de mistura para componentes de adição de aditivos e para a realização de trabalhos de inspeção e manutenção.

Hoje em dia, o conceito HRT é o método operacional mais inteligente para lidar com as propriedades específicas do RAP.

Fazer uma mistura que teóricamente consiste em 100% de RAP é impressionante. No entanto, muitos fabricantes de misturas irão utilizar quantidades menores de RAP. Quais são as soluções para estes clientes?

Muitos dos nossos clientes enquadram-se nesta categoria, e nós temos, com toda a certeza, produtos para eles.

Existem vários processos de aquecimento que dependem da quantidade de materiais recicláveis. O RAH60 é um secador de fluxo paralelo onde até 60% dos materiais reciclados a quente podem ser alimentados. O RAH50 é um secador de anéis médios que incorpora até 40% de materiais reciclados a quente.

A reciclagem pode ocorrer em usinas Ammann sem estes secadores específicos. Até 30% de material reciclado a frio pode ir diretamente para o misturador, o que significa que quase todas as usinas Ammann são capazes de utilizar essa quantidade de RAP.

A dada altura, parece que fabricantes como a Ammann só poderiam fazer muito mais progressos em matéria de emissões. Haverá oportunidades para mais reduções?

Existem. A mais recente é em relação aos compostos orgânicos voláteis (COVs). Estes compostos devem ser diminuídos no fluxo de gás limpo para reduzir o valor total de carbono.

Trabalhamos continuamente para reduzir as emissões de CO₂. Isto pode ser conseguido arrefecendo ativamente o tambor, aumentando a eficiência da secagem e utilizando fontes de energia como os biocombustíveis e o pó de madeira. A tecnologia Ammann pode diminuir o CO₂ de 10% ou até consideravelmente mais, dependendo da idade da usina e da tecnologia escolhida.

Existem outras oportunidades algo ocultas para dimunir as emissões de CO₂, incluindo a exploração do tanque de asfalto. Uma exploração tradicional é constituída por tanques horizontais aquecidos com óleo térmico. A mudança para uma exploração aquecida eletricamente, com tanques verticais, resulta em vantagens consideráveis. Não há consumo de óleo e, portanto, não há emissões. O aquecimento elétrico também é rentável. De fato, os tanques de asfalto aquecidos eletricamente tornaram-se padrão em toda a Europa e outras partes do mundo.

Existem também outras emissões, como o pó e o odor. O seu nível de importância e os valores máximos permitidos diferem muito de país para país e de zona para zona. A nossa tecnologia permite os valores mais baixos para todos eles (por exemplo < 10mg/m³ de poeira) sem causar quaisquer restrições às operações da fábrica.

O asfalto a baixa temperatura (LTA) é outra oportunidade que se está a tornar mais prevalecente. Enquanto o asfalto convencional é produzido a cerca de 170°C, os processos a baixa temperatura dos dias de hoje permitem temperaturas de produção de cerca de 100°C. A redução da temperatura de fabricação atenua as necessidades energéticas e, por conseguinte, também as emissões.

O LTA tem impacto em todo o processo de produção – incluindo secagem, sequências de mistura e reciclagem. Ammann concentrou a nossa investigação e desenvolvimento no processo completo de fabricação do LTA.

A colocação de usinas em áreas residenciais e comerciais também levanta questões de ruído. Porque estas usinas estão localizadas nestas áreas, e o que pode ser feito para limitar o ruído?

A escassez de terrenos industriais significa que as usinas de asfalto devem ser cada vez mais localizadas mais perto de áreas residenciais. Os governos locais podem ter normas muito rigorosas quando se trata de ruído, pelo que temos de tornar as usinas o mais silenciosas possível.

Ammann tem sido muito pró-ativa nesta frente. Oferecemos pacotes de supressão de ruído variados para satisfazer as necessidades específicas dos nossos clientes. Alguns clientes precisam de diminuir um pouco o ruído, enquanto outros têm de tomar medidas mais substanciais. Os esforços começam com o equipamento de queima com motores de velocidade variável, que são muito mais silenciosos, e silenciadores na exaustão, que controlam o ruído de escape. Oferecemos cada vez mais opções de supressão de som, até ao revestimento de toda a instalação.

A propósito, esse revestimento faz com que as plantas pareçam edifícios comerciais. São belas instalações que cabem bem em parques de escritórios urbanos. Os transeuntes nunca adivinhariam que existe uma fábrica de mistura de asfalto no seu interior.

Referiu-se mais cedo às emissões de pó. Esta é uma questão cada vez maior, uma vez que as plantas devem frequentemente ser localizadas em áreas sensíveis. Pode ser feito mais alguma coisa para limitar a poeira resultante destas plantas?

A conversa sobre emissões de poeira começa com a casa do saco. As instalações de mistura de asfalto Ammann removem o pó através de um filtro de baghouse altamente eficiente. Na realidade, reduz o pó de exaustão a menos de 10 mg/m³, o que é uma referência exemplar. Nós estamos atualmente trabalhando para reduzir esse valor significativamente, para < 5mg/m³.

As pessoas concentram-se frequentemente apenas no pó resultante do processo de mistura, e no que sai da chaminé. Esquecem que todas as operações logísticas em torno de uma fábrica de mistura de asfalto, e em torno de equipamento como camiões e carregadores de rodas, estão a criar muito mais poeira do que a própria fábrica. Felizmente, países como a China, e também algumas áreas na Europa, estão a considerar cada vez mais estas outras fontes.

A Ammann e os nossos clientes desenvolveram em conjunto soluções para limitar ainda mais a poeira. Concentramo-nos nos pontos de redução de poeira para melhorar ainda mais. A tomada de medidas no alimentador a frio, carregamento, capotagem, silo de transbordo, área de carregamento de enchimento, crivo, correias e pontos de transferência faz uma grande diferença. Isto para além dos esforços fornecidos através da casa de sacos.

Para resumir o estado actual das emissões, diria que o foco principal é a aparagem de CO₂, COVs e NOX no processo de combustão e a redução do teor de poeira residual após o baghouse. Existem também mercados em que, por exemplo, a integração da pré-doseamento no processo de despoeiramento está também a ser promovida.

Os requisitos governamentais locais estão a tornar-se mais rigorosos em geral? Discutimos as emissões de CO₂, som e poeira, mas e o odor – especialmente tendo em conta que as plantas são cada vez mais colocadas em áreas residenciais ou comerciais?

Em geral sim, os requisitos estão a tornar-se mais rigorosos – mas são extremamente diferentes de um país para o outro.

Estamos ansiosos por cumprir todos os regulamentos porque é a lei e porque queremos ser bons vizinhos, também. Isso significa muito mais do que a redução das emissões de carbono e COV. Também inclui som abafado, que acabámos de discutir, bem como poeira e odor.

Em relação ao odor … Os fumos de betume são a principal fonte de odor. A Ammann oferece diferentes soluções para conter os fumos e o odor que podem resultar. Tal como com o pó, temos pontos de redução – neste caso os tanques de betume, os níveis de saltar e carregar e a pilha.

Fala-se muito de fontes alternativas de energia, incluindo os biocombustíveis. Mas alguns produtores de misturas que estão a contemplar uma compra de plantas podem hesitar em comprometer-se com tais combustíveis, uma vez que não estão de certo modo provados e a sua disponibilidade pode não ser tão consistente como as fontes tradicionais.

Os queimadores de biocombustíveis Ammann também podem utilizar combustíveis mais tradicionais, tais como gás natural, GPL, petróleo leve e pesado e querosene. Isto alivia as preocupações dos clientes que hesitam em depender exclusivamente de combustíveis mais recentes.

A utilização destes novos combustíveis é outra vitória significativa na frente verde. Estamos a utilizar fontes de energia renováveis ou, em alguns casos, a converter um produto residual em combustível. Isto preserva os recursos naturais e exerce menos pressão sobre os aterros sanitários.

Na frente renovável, estamos muito concentrados no queimador de pó de madeira. O queimador transforma o pó de madeira, um material que está disponível a partir de fontes locais, num combustível renovável. O que torna este queimador de pó ainda mais excepcional é a sua neutralidade de carbono. O dióxido de carbono libertado ao queimar madeira é compensado pelo facto de a árvore ter consumido essa quantidade de dióxido de carbono durante a sua vida. Portanto, esta parte das emissões é neutra em termos de carbono.

O queimador provou ser eficaz e é utilizado em várias instalações de mistura de asfalto de Ammann. Também pode ser instalado em instalações existentes.

Os biocombustíveis, claro, são outra initativa. Apoiam a protecção climática e reduzem a dependência do óleo mineral. Exemplos destes combustíveis são a colza e a cana-de-açúcar. O óleo alto, que é um produto residual da produção de sulfato de celulose, também pode ser utilizado.

Esperamos que num futuro próximo outros tipos de combustíveis, tais como o hidrogénio, reduzam significativamente os valores de emissão de gases. Estes combustíveis serão também muito mais importantes na nossa indústria. A Ammann já está a trabalhar em soluções a serem preparadas para tal.

Os proprietários de plantas podem olhar para estes comentários e dizer: “Estas são grandes ideias, mas eu já tenho uma planta”. Como pode um produtor de asfalto começar a fazer a mudança para uma operação mais ecológica enquanto utiliza a sua central existente?

Os produtores de asfalto podem ficar surpreendidos com o quanto podem realizar com a sua usina existente. Um primeiro passo muito fácil é a actualização do sistema de controlo.

Um sistema de controlo moderno pode ter um impacto significativo na eficiência, e isso atravessa muitas partes do processo. A melhoria da eficiência diminuirá a utilização de combustível, emissões e desperdício de material. E o as1 é o melhor no ramo a fazer exactamente isso.

A formação é outro passo imediato que pode ser dado. A melhor instalação e sistema de controlo do mundo terá um desempenho inferior se o operador for incapaz de aproveitar o valor incorporado.

Outra opção é um retrofit mais abrangente. Ainda custa uma fracção do preço de uma nova fábrica e é compatível com os produtos fabricados pela Ammann e outros fabricantes.

Um reequipamento tem uma série de opções que pode escolher, incluindo soluções de reciclagem. Um retrofit permite a utilização de espuma betuminosa, ceras e outros aditivos. Podem também ser utilizados betumes especiais e ciclos de mistura alternativos.

Mais uma vez, o proprietário da fábrica pode determinar o nível do compromisso. Muitos clientes de retrofit incorporam um novo secador, que optimiza a transferência de calor – e, claro, reduz as emissões – e permite o emprego de uma gama alargada de materiais, incluindo RAP.

Um reequipamento pode incluir actualizações ambientais para o tanque de betume e para a casa de saco. Também pode incorporar soluções de redução de ruído. Podem ser feitas várias melhorias tecnológicas – incluindo queimadores, misturadores e o sistema de controlo.

Qual é o próximo passo para uma empresa que quer explorar algumas das soluções que referiu?

Devem entrar em contacto com as equipas de vendas ou de apoio da Ammann. Se não tiverem um contacto específico, podem visitar a Ammann.com. Existe um link “Find A Dealer” (Encontrar um concessionário) exibido de forma proeminente na página inicial. O website tem também uma série de informações sobre todos os produtos Ammann, incluindo plantas misturadoras de asfalto.