하와이에는 플라스틱 문제가 있다. 섬에서 재활용은 비싸고 어려우며, 해양 쓰레기는 떠나지 않는 친척처럼 계속 밀려온다. 이제 연구자들은 해결책을 시험 중이다: 버려진 어망과 가정용 플라스틱 폐기물을 도로용 아스팔트로 바꾸는 것이다. 초기 결과는 이 접근법이 플라스틱에 두 번째 생명을 줄 수 있음을 시사한다 — 가급적이면 태평양에 떠다니지 않는 생명으로.

하와이 퍼시픽 대학교 해양 쓰레기 연구 센터(CMDR)의 연구원 제레미 액스워시는 미국 화학 학회(ACS) 봄 학술대회에서 연구 결과를 발표했다. "이 연구는 하와이 도로에 재활용 플라스틱을 사용하는 것이 책임 있는 일인지 조사합니다,"라고 액스워시는 말한다. "이미 하와이에 있는 플라스틱 폐기물을 재사용함으로써, 섬에서 폐플라스틱을 운반하거나 소각하거나 넘치는 매립지에 버리는 데 따른 환경적·경제적 영향을 줄일 수 있습니다."

2020년 이후로, 대부분의 하와이 도로는 강도와 유연성을 더해주는 폴리머 개질 아스팔트(PMA)로 건설되었다 — 열대 기후가 포장도로를 갈라지게 하기 좋아하는 상황에서 유용하다. 일반적으로 PMA는 아스팔트 바인더에 녹인 순수 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 펠릿을 사용한다. 연구자들은 그 순수 폴리머의 일부를 버려진 플라스틱으로 대체할 수 있는지, 그리고 그 결과 만들어진 도로가 잘 작동할지 또는 미세플라스틱을 환경에 방출할지 궁금해했다.

하와이 교통국(HDOT)은 CMDR 소장인 환경 화학자 제니퍼 린치에게 두 가지 과제를 맡겼다: 실험용 아스팔트를 위해 하와이 해역에서 버려진 어망을 공급하고, 재활용 플라스틱 포장도로가 표준 SBS 아스팔트보다 더 많은 미세플라스틱을 방출하는지 테스트하는 것이다. "외국산 플라스틱 폐어구는 하와이 해양 쓰레기 문제의 가장 큰 원인입니다,"라고 린치는 말한다. "현재까지 CMDR의 바운티 프로젝트는 태평양에서 84톤의 대형 폐어구를 제거했습니다."

미국 회사가 회수된 플라스틱을 처리한 후, 현지 포장 회사가 오아후의 주거용 도로 일부를 세 가지 혼합물로 재포장했다: 표준 SBS, 호놀룰루 재활용 프로그램에서 나온 재활용 폴리에틸렌을 포함한 것, 그리고 버려진 어망에서 나온 폴리에틸렌을 포함한 것. 약 11개월 후, 연구팀은 미세플라스틱 방출을 측정하기 위해 도로 먼지를 수집했다. 열분해 가스 크로마토그래피-질량 분석법(Py-GC-MS)을 사용하여, 재활용 폴리에틸렌을 포함한 포장도로가 기존 SBS 포장도로보다 더 많은 폴리머를 방출하지 않는다는 것을 발견했다. 동일한 패턴이 실험실 테스트와 모의 빗물에서도 나타났다.

연구자들은 미세플라스틱 크기의 입자를 검출했지만, 포장도로 유형에 관계없이 폴리에틸렌은 거의 없었다. 플라스틱이 아스팔트 바인더에 혼합되어 마모 입자에는 암석, 바인더, 폴리머가 함께 포함되어 있으며 플라스틱만 따로 있지 않다. 린치는 "초기 Py-GC-MS 데이터에서 타이어 마모가 폴리에틸렌 신호를 수 배 차이로 압도하는 것을 보았습니다. 마치 거대한 봉우리처럼요! 크로마토그램의 잡초 속을 뒤져 폴리에틸렌의 흔적을 찾아야 했습니다."라고 말한다.

장기 내구성을 평가하기 위해서는 더 많은 테스트가 필요하지만, 연구자들은 이 접근법이 매립지 폐기물과 해양 쓰레기를 모두 줄일 수 있다고 믿는다. "어떤 사람들은 플라스틱 재활용이 사기라고 생각합니다 — 효과가 없고 너무 어렵다고요,"라고 린치는 말한다. "하지만 이 연구는 사회가 지속 가능성을 우선시할 때 재활용이 효과를 발휘할 수 있음을 보여줍니다." 이 연구는 HDOT의 자금 지원을 받았다.