Pirmais eksperiments Latvijā būvēt ceļu no ilgtspējīga bioasfalta maisījuma, lielu daļu no naftas produktiem ražotā bitumena aizstājot ar koksnes pārstrādes blakusporoduktu lignīnu un reiz jau lietotu asfaltu, ir sekmīgs. Zinātnieki ciešā sadarbībā ar industriju turpina uzlabot bioasfalta īpašības, tostarp pievienojot tam gumijas granulas labākai ceļu noturībai pret plaisu veidošanos, kā arī pēta, kā lignīna izmantošana palīdzēs kavēt asfalta novecošanu.
fakultātes Būvniecības inženierzinātņu institūta asociētais profesors Viktors Haritonovs. Foto: Elīna Karaseva, RTU
27. februārī Rīgas Tehniskās universitātes (RTU), SIA “Vianova” un Latvijas Koksnes ķīmijas institūta pētnieku komanda saņems Latvijas Zinātņu akadēmijas (LZA) Atzinības rakstu par nozīmīgu sasniegumu zinātnē 2025. gadā – izstrādāto bioasfalta maisījumu ar atjaunojamo biopolimēru lignīnu. LZA Atzinības rakstu saņems zinātnieku komanda – Mg. sc. ing. Rolands Īzaks, Dr. sc. ing. Viktors Haritonovs, Ph.D. Artūrs Riekstiņš, Dr. chem. Jevgenija Ponomarenko, Ph.D. Aleksandrs Aršanica, Mg. sc. ing. Raivis Sparāns.
Risinājuma novitāti starptautiskā līmenī apliecina gan publikācija augstas ietekmes zinātniskajā žurnālā “Construction and Building Materials”, gan citu valstu ceļu nozares profesionāļu interese. To par vienu no pērnā gada labākajiem zinātniskajiem rakstiem atzinusi arī RTU Būvniecības un mašīnzinību fakultāte.
“Pētniecības projekts apliecina, ka plaisu starp zinātni un industriju iespējams veiksmīgi pārvarēt, radot praktiski lietojamas un nozarei nepieciešamas inovācijas. Zinātniekiem izdevās jauno bitumena saistvielu aizstāt par 48% – 20% veidoja lignīns, bet 28% – reciklētā asfalta bitumena daļa. Reciklētais asfalts kombinācijā ar biopolimēru lignīnu ir daudzsološs risinājums, kas ļauj mazināt atkarību no jauniem fosilas izcelsmes materiāliem un vienlaikus samazināt CO₂ emisijas, tādējādi būtiski mazinot nozares ietekmi uz vidi,” skaidro RTU Būvniecības un mašīnzinību fakultātes pētnieks, SIA “Vianova” ražošanas daļas vadītājs Rolands Īzaks.
Sadarbībā tapusī inovācija, kas testēta reālos ekspluatācijas apstākļos uz valsts galvenā autoceļa Rīga–Sigulda, ir būtisks solis pretim klimatam draudzīgākai ceļu būvei. Bioasfalta dzīves cikla novērtējums liecina, ka lignīna un reciklēta asfalta izmantošana samazina globālās sasilšanas potenciālu par 24% līdz pat 55%. Savukārt testēšana un ekspluatācija apliecina, ka bioasfalta īpašības ir līdzvērtīgas tradicionālajiem asfalta maisījumiem. Ceļa posms, ko ikdienā šķērso daudz vieglo un smago automašīnu, pusotru gadu pēc tā uzbūvēšanas kalpo labi, nav konstatētu defektu vai vizuālu atšķirību.
Lignīna izmantošanai ceļu būvē šobrīd ir pievērsta pasaules zinātnieku uzmanība, atzīst RTU Būvniecības un mašīnzinību fakultātes Būvniecības inženierzinātņu institūta asociētais profesors Viktors Haritonovs.
Latvijas pētnieki izanalizējuši dažādas izcelsmes lignīnu. Lignīns ir sastopams visos vaskulārajos augos, rūpniecībā tas veidojas kā blakusprodukts koksnes biorafinēšanā vai papīra ražošanā. Lignosulfonāts, ko RTU pētnieki jau sekmīgi testējuši kā materiālu neasfaltētu ceļa virsmu apstrādei, nav piemērots bitumena saistvielas aizstāšanai – tajā ir augsts sēra un pelnu saturs, kas augstā temperatūrā var sadalīties, radot kaitējumi videi un veselībai. Par piemērotāko atzīts kraftlignīns un hidrolīzes lignīns – tie vairo noturību pret plaisu veidošanos zemās temperatūrās un risu veidošanos augstās temperatūrās.
Novērtējot lignīna īpašības, šobrīd pētnieki aktīvi testē iespējas tam pievienot arī nolietotu autoriepu gumiju un plastmasas atkritumus, lai izstrādātu inovatīvu daudzfunkcionālu bitumena modifikatoru izmantošanai asfalta segumos, kas spēj izturēt lielu satiksmes slodzi un būt noturīgs pret klimata pārmaiņām.
Šis pētījums notiek sadarbībā ar uzņēmumu “Vianova” un “Air Glass Ceramics”. Sadarbībā ar RTU Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultātes pētniekiem Šveices–Latvijas sadarbības programmas “Lietišķā pētniecība” projektā LACHMAT tiek pētīta iespēja no lignīna radīt biobāzētu asfaltbetona pretnovecošanas piedevu.
“Lignīnam ir laba spēja aizvietot bitumenu, tas ir arī labs antioksidants, kas palēnina ceļa novecošanos, savukārt gumija padara segumu elastīgāku, kavējot plaisu un risu rašanos. Apvienojot šīs īpašības, iegūstam ilgtspējīgu un viedu ceļa būves materiālu,” uzsver V. Haritonovs.
Viņa vadībā RTU jau gadiem sekmīgi tiek izstrādātas un, būvējot eksperimentālus ceļa posmus Latvijā un ārvalstīs, tostarp ASV, testētas tehnoloģijas bitumena un asfaltbetona modificēšanai ar nolietotu gumiju un plastmasas atkritumiem, kā arī viedi risinājumi asfaltbetona dziedēšanai, kas ļauj pagarināt tā kalpošanu, vienlaikus būtiski samazinot ceļu būves nozares negatīvo ietekmi uz vidi.
Arī “Vianova” turpina pētījumus – uzņēmums vēlas ieviest asfaltbetona maisījumus, kas būtiski samazinās CO₂ emisijas visā dzīves ciklā – no ražošanas līdz uzturēšanai un atjaunošanai. Projekts tiek īstenots sadarbībā ar Viedo materiālu un tehnoloģiju kompetences centru un RTU.
Visi šie pētījumi veicina videi draudzīgākas ceļu infrastruktūras attīstību un nozares dekarbonizāciju, tiecoties pretim Eiropas Savienības klimatneitralitātes mērķiem.
