ハワイにはプラスチック問題がある。島でのリサイクルは高価で困難であり、海洋ゴミは去ろうとしない親戚のように次々と漂着する。今、研究者たちは解決策をテストしている:廃棄された漁網や家庭用プラスチックゴミを道路のアスファルトに変えるのだ。初期の結果は、このアプローチがプラスチックに第二の人生を与える可能性を示している—できれば太平洋に浮かぶことのない人生を。

ハワイ太平洋大学の海洋ゴミ研究センター(CMDR)の研究者ジェレミー・アクスワーシーは、アメリカ化学会(ACS)の春季会議でその発見を発表した。「この研究は、リサイクルプラスチックをハワイの道路に使用することが責任あるかどうかを調査するものです」とアクスワーシーは語る。「すでにハワイにあるプラスチックゴミを再利用することで、島からプラスチックゴミを輸送したり、焼却したり、溢れかえった埋立地に投棄したりする環境的・経済的影響を減らすことができます。」

2020年以降、ハワイのほとんどの道路はポリマー改質アスファルト(PMA)で建設されており、これにより強度と柔軟性が向上する—舗装にひび割れを起こしやすい熱帯気候には便利だ。通常、PMAはバージンのスチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)ペレットをアスファルトバインダーに溶かして使用する。研究者たちは、そのバージンポリマーの一部を廃棄プラスチックで置き換え、その結果できる道路が良好に機能するか、または環境にマイクロプラスチックを放出するかを疑問視した。

ハワイ州運輸局(HDOT)は、CMDRのディレクターである環境化学者ジェニファー・リンチに2つの課題を依頼した:ハワイ海域から放棄された漁網を実験用アスファルトに供給すること、そしてリサイクルプラスチック舗装が標準的なSBSアスファルトよりも多くのマイクロプラスチックを放出するかどうかをテストすること。「外国のプラスチック製放置漁具は、ハワイの海洋ゴミ問題の最大の原因です」とリンチは語る。「これまでに、CMDRのバウンティ・プロジェクトは太平洋から84トンの大型放置漁具を除去しました。」

米国の企業が回収されたプラスチックを処理した後、地元の舗装会社がオアフ島の住宅街の一部区間を3つの混合物で再舗装した:標準SBS、ホノルルのリサイクルプログラムからのリサイクルポリエチレンを使用したもの、そして廃棄漁網からのポリエチレンを使用したもの。約11ヶ月後、チームは道路の塵を収集してマイクロプラスチックの放出を測定した。熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析(Py-GC-MS)を使用して、リサイクルポリエチレンを含む舗装は従来のSBS舗装よりも多くのポリマーを放出しないことがわかった。同じパターンは実験室テストと模擬雨水でも確認された。

マイクロプラスチックサイズの粒子は検出されたが、舗装の種類に関係なく、ポリエチレンはほとんどなかった。プラスチックはアスファルトバインダーに混ざり込んでいるようで、摩耗粒子には岩石、バインダー、ポリマーが一緒に含まれており、プラスチック単独ではない。リンチは次のように述べている:「初期のPy-GC-MSデータでは、タイヤの摩耗がポリエチレンの信号を桁違いに圧倒していて、巨大なピークのように見えました!クロマトグラムの雑草の中からポリエチレンの兆候を探さなければなりませんでした。」

長期的な耐久性を評価するにはさらなるテストが必要だが、研究者たちはこのアプローチが埋立地のゴミと海洋ゴミの両方を削減できると考えている。「プラスチックリサイクルは詐欺だ—機能しない、あまりに難しいと考える人もいます」とリンチは語る。「しかし、この研究は、社会が持続可能性を優先するとき、リサイクルが機能することを示しています。」この研究はHDOTによって資金提供された。