Bitume dell'Alberta tra i migliori per la costruzione stradale

Mentre il passaggio dai combustibili fossili all’elettricità e ad altre fonti energetiche diventa sempre più rapido, l’industria petrolifera canadese sta cambiando marcia.

In Alberta, il programma Bitumen Beyond Combustion, un ramo dell’iniziativa Alberta Innovates finanziata dalla provincia, sta ricercando modi per utilizzare il bitume. Un prodotto già collaudato è il legante per asfalto per strade.

"Sappiamo che funziona molto bene", afferma Simon Hesp, professore di chimica alla Queen's University, che ha iniziato la sua ricerca sui leganti per asfalto tre decenni fa.

"L'aspetto positivo del legante Alberta è che può essere riciclato e ringiovanito con oli aggiunti e durare altri 30 anni."

La sua ricerca, pagata da Alberta Innovates, ha stabilito che il bitume dell'Alberta e del Venezuela è il migliore per la costruzione stradale.

Ciò che rende superiore il prodotto dell'Alberta è il suo basso contenuto di cera, il che significa che l'asfalto prodotto con il bitume può essere riciclato con successo.

Il secondo componente legante significativo, che influenza la durata di vita di una strada, è l'asfaltene. Si tratta di molecole di grandi dimensioni che conferiscono al legante forza coesiva e forza adesiva e ne impediscono lo scorrimento a temperature fredde.

Le cere di paraffina sono spesso un componente naturale dell'asfalto, presente in quantità variabili a seconda della fonte del grezzo utilizzato per produrre il legante. Quando il contenuto di cere è elevato, gli asfalteni tendono a separarsi dagli oli e ad accumularsi più strettamente.

Un legante ad alto contenuto di cera è più rigido alle basse temperature, il che riduce l'adesione e favorisce la fessurazione. Un legante ottimale, come il prodotto Alberta, ha una quantità minima di cera e ha una composizione più o meno uniforme.

Il petrolio ricavato dal fracking è molto ricco di molecole di cera, dice Hesp, aggiungendo che il petrolio statunitense è inferiore, il greggio russo è pessimo così come lo è il Medio Oriente e la Cina quando si tratta di idoneità come legante per asfalto.

E sebbene i leganti per asfalto realizzati con bitume dell’Alberta siano di alta qualità, la loro durata può essere ulteriormente aumentata con l’uso di fibre PET (polietilene tereftalato) provenienti da bottiglie di plastica riciclate.

Hesp afferma che una sezione di prova di 12 anni nel nord dell'Ontario, utilizzando legante Alberta e fibre PET allo 0,3%, non ha mostrato alcun disagio. Si prevede che durerà circa 38 anni, a differenza dei 15-25 anni di vita delle strade della zona.

Un senior manager dello sviluppo di tecnologie pulite presso Alberta Innovates afferma che molto potenziale è nascosto nel petrolio dell’Alberta.

"Quando guardo il bitume, è il dono della natura all'Alberta", afferma Paolo Bomben, che è anche co-leader di Bitumen Beyond Combustion. "È materia organica che può essere utilizzata per diverse applicazioni."

Per quanto riguarda il legante per asfalto ottenuto dal bitume dell'Alberta, attualmente in Alberta vengono prodotti ogni giorno tra i 40.000 e i 60.000 barili (un barile contiene 159 litri) (nelle raffinerie di Lloydminster ed Edmonton). Ciò rappresenta circa il 3-5% della produzione petrolifera dell’Alberta, mentre il resto viene trasformato in combustibili.

La maggior parte del legante viene spostata tramite ferrovia o in camion appositamente costruiti con serbatoi riscaldati (il legante deve essere mantenuto caldo) negli Stati Uniti nordoccidentali e in Canada, fino all'Ontario occidentale. I vagoni ferroviari potrebbero impiegare un paio di settimane per raggiungere la loro destinazione. Se l'asfalto si è raffreddato a temperatura ambiente, potrebbero essere necessarie fino a 24 ore di riscaldamento prima che il materiale possa essere scaricato.

Ecco perché una parte fondamentale della ricerca di Bitumen Beyond Combustion è trovare un modo per spostare il legante senza la necessità di mantenerlo caldo, afferma Bomben. Si aspetta che la risposta venga trovata entro tre anni. “Ciò aprirà molte opportunità”, afferma.

Sebbene il legante per asfalto dell'Alberta venga venduto a un prezzo elevato, deve essere bilanciato con la longevità che conferisce alle strade. Il costo è di circa 800-900 dollari per tonnellata, con una tonnellata di legante che produce 20 tonnellate di miscela di asfalto, afferma Hesp.

Una sfida è competere con le raffinerie offshore dove l’asfalto viene prodotto a un costo così basso da poter essere trasportato nel Nord e nel Sud America, afferma Hesp.

Ma le strade costruite con legante asfaltico di bassa qualità possono sviluppare buche e crepe nel giro di anni. La loro durata di vita può essere di 15 anni o meno, in particolare nelle aree in cui le temperature aumentano e diminuiscono drasticamente, il che significa gran parte delle aree popolate del Canada.