ZeroCarbonPave: Paviments bituminosos amb biochar per reduir la petjada de carboni de les carreteres

La descarbonització de les infraestructures viàries és un repte creixent per a les administracions, les empreses constructores i els agents vinculats a la conservació de carreteres. Les mescles bituminoses continuen sent un material clau per a la construcció i el manteniment de ferms, però la seva fabricació comporta emissions de CO₂ que cal reduir. En aquest context, ZeroCarbonPave explora una via innovadora: utilitzar biochar procedent de la piròlisi de biomassa com a substitut del fíller convencional en les mescles bituminoses.

El biochar es caracteritza pel seu alt contingut de carboni d’origen biogènic. Si aquest carboni queda encapsulat i emmagatzemat de manera permanent dins del paviment, podria contribuir a compensar una part de les emissions generades durant el procés de fabricació i col·locació de les mescles. A més, les carreteres, com a infraestructures sota el control permanent de les administracions públiques, podrien arribar a actuar com a dipòsits de carboni incorporat i, fins i tot, obrir la porta a la seva valorització en mercats voluntaris de carboni.

El projecte estudiarà diferents tipus de biochar, ja que el seu comportament pot variar segons l’origen del material. En una primera fase, es caracteritzaran físicament, analitzant propietats com la superfície específica, la densitat aparent, la mida de partícula i la distribució granulomètrica. Posteriorment, es determinarà el contingut òptim de biochar per a la fabricació de mescles bituminoses mitjançant el mètode UCL (mètode universal de caracterització de lligants) i sota diferents condicions d’assaig: mescles sense condicionar, humides, envellides a curt termini i envellides a llarg termini.

A partir d’aquest contingut òptim, s’avaluarà el comportament mecànic de les mescles fabricades amb biochar. Se n’analitzarà la durabilitat, incloent-hi la resistència a l’acció de l’aigua, la resistència a les deformacions permanents, el procés de fissuració i el comportament a fatiga. També s’estudiarà el comportament del màstic mitjançant l’assaig EBADE, desenvolupat al Laboratori de l’Escola de Camins de la UPC, que consisteix a sotmetre una proveta cilíndrica de màstic a cicles de tracció-compressió amb deformació creixent i avaluar-ne la resistència a la fatiga.

ZeroCarbonPave incorpora igualment una caracterització mediambiental de les mescles dissenyades. S’hi inclouran estudis de lixiviació per comprovar si els biochars utilitzats poden presentar algun risc ambiental, així com una anàlisi del cicle de vida per quantificar l’impacte ambiental de les mescles, tenint en compte la producció, la construcció i la vida útil del paviment. També s’analitzarà la permanència del carboni incorporat i la seva possible contribució a la de les mescles noves i reutilitzades.

El RIIS aporta la seva expertesa en l’avaluació de la fallada i la vida útil dels paviments, així com en el desenvolupament de mescles bituminoses més sostenibles, mitjançant la reducció d’emissions, el reciclatge de materials envellits, la reutilització de residus i l’augment de la durabilitat.

Els primers resultats del projecte han permès reduir en un 72,5 % la petjada de carboni de la fabricació de mescles bituminoses utilitzant biochar procedent de la piròlisi de pinyols d’oliva, uns resultats que s’han publicat a la revista Journal of Cleaner Production.

Pressupost i consorci

ZeroCarbonPave és un projecte finançat per l’Agència Estatal de Recerca i compta amb la col·laboració de Carboliva, Carbon Vivo o Livingchar i Euthenia per al subministrament de biochar de diferents orígens.

El projecte té una durada de tres anys, des del setembre de 2024 fins a l’agost de 2027, i està dotat amb un pressupost total de 121.875 €.