Como surgiu um novo mercado doméstico para o PEAD

Michael Pluimer, da Crossroad Engineering Services, coleta dados sobre o desempenho de tubos corrugados de PEAD reciclado no sudeste da Pensilvânia. | Cortesia de Advanced Drainage Systems (ADS).

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O sinal verde de um grupo para usar HDPE reciclado em tubos de drenagem de estradas abre um mercado potencialmente massivo para plástico recuperado. Funcionários explicaram recentemente o trabalho que levou à decisão.

A Associação Americana de Oficiais Estaduais de Rodovias e Transportes (AASHTO), um grupo cujos membros incluem departamentos estaduais de transporte (DOTs), aprovou no ano passado uma nova especificação para tubos de HDPE corrugados usados ​​em estradas e ferrovias. Variando em tamanho de 4 a 60 polegadas de diâmetro, os tubos pretos são, há décadas, feitos de plástico virgem, conforme exigido pelas especificações.

O PEAD reciclado já era usado em tubulações que atendem às necessidades de drenagem pluvial de propriedades particulares. A nova especificação M 294 R remove um obstáculo que impede os DOTs de comprar tubos HDPE pós-consumo e pós-industriais para uso em projetos rodoviários e sob outros direitos de passagem públicos.

"Realmente sentimos que será uma virada de jogo tanto para a indústria quanto para os estados, porque, francamente, é uma maneira muito mais sustentável de produzir e fabricar tubos", disse Michael Pluimer, proprietário da Crossroad Engineering Services e professor assistente na Universidade de Minnesota-Duluth. "Acho que é algo de que os estados se beneficiarão muito."

Pluimer, que testou a durabilidade e a vida útil dos tubos de conteúdo reciclado, falou em um recente webinar co-patrocinado pelo Conselho de Reciclagem do Nordeste (NERC) em colaboração com a Associação de Recicladores de Plástico (APR). (A APR é proprietária da Resource Recycling, Inc., editora do Plastics Recycling Update.)

Outros palestrantes foram Liz Bedard da APR, Ryan Fragapane da AASHTO e Joe Babcanec da fabricante de tubos Advanced Drainage Systems (ADS).

Pluimer estava envolvido na pesquisa da durabilidade do tubo de PEAD reciclado, incluindo o trabalho que foi feito como parte de sua dissertação, publicada em 2016. O Programa Cooperativo Nacional de Pesquisa em Rodovias forneceu US$ 950.000 para financiar dois esforços de pesquisa, e a Autoridade de Trânsito do Sudeste da Pensilvânia patrocinou a Pluimer's trabalho de dissertação na Villanova University, disse ele.

Quando se trata de falhas desses tubos, que são usados ​​em bueiros e bueiros, a principal preocupação são as rupturas que ocorrem quando o tubo está sob uma quantidade baixa ou média de estresse durante um longo período de tempo, disse Pluimer. Para testar tubos de plástico virgem, uma amostra de plástico é entalhada antes de ser aquecida e colocada sob tensão, um procedimento que é oficialmente chamado de teste de tensão de ligamento constante e entalhado (NCLS).

Mas esse teste não fornece informações sobre como a contaminação afeta a fissuração por tensão, então eles desenvolveram um procedimento de teste para espécimes de plástico sem entalhe, chamado teste de tensão constante do ligamento sem entalhe (UCLS). Usando esse procedimento, eles testaram amostras de plástico com conteúdo reciclado em três condições diferentes: 80 graus (todas as temperaturas Celsius) a 650 libras por polegada quadrada (PSI), 80 graus a 450 PSI e 70 graus a 650 PSI.

Os dados permitiram que Pluimer desenvolvesse um modelo de quanto tempo diferentes canos durariam no campo. Ele descobriu que um tubo com 98% de PCR abaixo de 500 PSI a cerca de 23 graus duraria mais de 100 anos, disse Pluimer.

Em seguida, ele liderou experimentos testando a precisão do modelo matemático, colocando imensas quantidades de estresse em tubos de PEAD reciclado. Esse trabalho envolveu dois métodos de teste diferentes: usando equipamentos de laboratório especialmente projetados para colocar 1.637 PSI no tubo e, separadamente, enterrando uma seção do tubo e colocando blocos de concreto no solo acima, gerando 1.528 PSI. Em todos os casos, quando o modelo indicou que o tubo iria falhar, ele falhou, e quando o modelo mostrou que não, não.

"Então, basicamente, nós apostamos nove em cada tubo testado - correspondeu aos resultados previstos no modelo", disse Pluimer.