Finalitza PaperChain: Un model d’economia circular per transformar residus de paper en matèries primeres secundàries

Restaurar la costa europea amb solucions naturals i carboni blau
octubre 22, 2021
Modelització de la mobilitat a la regió metropolitana de Barcelona per avaluar el PDU
octubre 18, 2021
21/10/2021

El grup de recerca Materials de Construcció i Carreteres (MATCAR) de la UPC ha col·laborat en el projecte europeu PaperChain, una iniciativa que té l’objectiu de desenvolupar un model d’economia circular que valoritzi els residus generats per la indústria del paper i els empri com a primeres matèries en sectors com ara el sector de la construcció, el miner i el químic. Les primeres proves a Espanya, s’han realitzat a les províncies de Saragossa i València, on s’ha comprovat la viabilitat de l'ús de cendres com a conglomerants alternatius per a carreteres.

El projecte PaperChain, coordinat per Acciona, ha comptat amb la participació de vint socis de cinc països europeus i ha inclòs demostradors a gran escala en diversos entorns operatius: en el sector de la construcció, a Espanya (capes de sòl estabilitzat en carreteres), a Portugal (asfalts i formigons) i a Eslovènia (materials compostos per a estabilització de talussos); i a Suècia, en el sector químic (bioetanol per a productes químics secundaris) i en el sector miner (capes segellants d’enderrocs). Amb un pressupost de 7,8 milions d'euros, el projecte ha estat finançat pel programa d’investigació i innovació Horitzó 2020 de la Unió Europea.

MATCAR, ha treballat en la millora i l’estabilització de les esplanades en què es recolza el ferm de la carretera, i en les capes tractades del propi ferm. En aquestes superfícies, el conglomerant habitualment emprat per reforçar la resistència al trànsit —ciment o calç— és substituït per cendres procedents de la indústria paperera. L'ús d'aquestes cendres permet importants reduccions de la petjada de carboni en la construcció de carreteres, ja que el ciment i la calç són importants emissors de CO2.

L’equip d’investigadors també s’ha ocupat de caracteritzar els materials a emprar —sòls i cendres—, així com d’avaluar les propietats mecàniques de la seva combinació resultant, a fi de definir la fórmula de treball a utilitzar en les etapes de construcció. Aquesta etapa també ha inclòs un estudi de durabilitat mitjançant assajos que simulen els efectes climàtics a llarg termini.



Demostradors

Per comprovar la viabilitat de l’ús de les cendres, s’ha realitzat un monitoratge tècnic de tres trams de prova a les províncies de Saragossa i València mitjançant un sistema d'auscultació. El primer tram s’ha realitzat a Ejea de los Caballeros i ha consistit en l'estabilització d'un camí sense pavimentar —d’un quilòmetre de longitud— en l'entorn d’un parc periurbà.

El segon tram de prova, construït a Villamayor de Gállego, consisteix en la renovació del ferm d’un carrer d’un quilòmetre de longitud mitjançant l'execució d'una capa de sòl estabilitzat.

L'efecte de la cendra en aquests sòls es tradueix en la pràctica eliminació de l'inflament —increment de volum que experimenten alguns sòls en augmentar la seva humitat— i l'augment de la capacitat portant —la capacitat del terreny de suportar les càrregues aplicades sobre ell—, fet que generarà un estalvi significatiu en el seu manteniment. A més, aquesta zona de Saragossa té una extensa xarxa de camins rurals i una intensa activitat agrícola i ramadera amb trànsit de maquinària pesant.

Un tercer tram de prova s’ha realitzat a la variant A31 de la Font de la Figuera, València. En aquest cas es va substituir el ciment per les cendres en una capa de sòl-ciment, manufacturat en una planta a la que cada component es va dosificar amb precisió i es va barrejar per aconseguir una gran homogeneïtat. A diferència dels casos anteriors, que van permetre estabilitzar les esplanades, aquesta capa forma part del ferm, assolint un repte més exigent que en els casos anteriors, ja que havia d'aconseguir major resistència.

Els resultats obtinguts d’aquests demostradors ha mostrat la viabilitat tècnica i econòmica de la utilització de les cendres en substitució de la calç o el ciment en les estabilitzacions o el tractament de sòls per esplanades i capes de ferms de carreteres, constituït un nou pas cap a l’objectiu “residu zero”.

Notícia relacionada: PaperChain