Come è emerso un nuovo mercato finale domestico per l'HDPE

Michael Pluimer di Crossroad Engineering Services raccoglie dati sulle prestazioni dei tubi corrugati in HDPE riciclato nel sud-est della Pennsylvania. | Per gentile concessione di Advanced Drainage Systems (ADS).

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Il via libera di un gruppo all'utilizzo dell'HDPE riciclato nei tubi di drenaggio stradale apre un mercato potenzialmente enorme per la plastica recuperata. I funzionari hanno recentemente spiegato il lavoro che ha portato alla decisione.

L’American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), un gruppo i cui membri includono i dipartimenti statali dei trasporti (DOT), lo scorso anno ha approvato una nuova specifica per i tubi corrugati in HDPE utilizzati sotto strade e linee ferroviarie. Con dimensioni comprese tra 4 e 60 pollici di diametro, i tubi neri sono stati realizzati per decenni in plastica vergine, come richiesto dalle specifiche.

L'HDPE riciclato era già utilizzato nei tubi che soddisfano le esigenze di drenaggio delle tempeste delle proprietà private. La nuova specifica M 294 R rimuove un ostacolo che impedisce ai DOT di acquistare tubi in HDPE post-consumo e post-industriali da utilizzare in progetti autostradali e in altri diritti di passaggio pubblici.

"Siamo davvero convinti che rappresenterà un punto di svolta sia per l'industria che per gli stati, perché, francamente, è un modo molto più sostenibile di produrre e fabbricare tubi", ha affermato Michael Pluimer, proprietario di Crossroad Engineering Services e assistente professore presso l'Università del Minnesota-Duluth. "Penso che sia qualcosa da cui gli Stati trarranno grandi benefici."

Pluimer, che ha testato la durabilità e la durata dei tubi con contenuto riciclato, è intervenuto in un recente webinar co-sponsorizzato dal Northeast Recycling Council (NERC) in collaborazione con l'Association of Plastic Recyclers (APR). (APR possiede Resource Recycling, Inc., editore di Plastics Recycling Update.)

Altri relatori sono stati Liz Bedard di APR, Ryan Fragapane di AASHTO e Joe Babcanec del produttore di tubi Advanced Drainage Systems (ADS).

Pluimer è stato coinvolto nella ricerca sulla durabilità dei tubi in HDPE riciclato, compreso il lavoro svolto come parte della sua tesi, pubblicata nel 2016. Il National Cooperative Highway Research Program ha fornito $ 950.000 per finanziare due sforzi di ricerca e la Southeastern Pennsylvania Transit Authority ha sponsorizzato il progetto di Pluimer lavoro di tesi all'Università di Villanova, ha detto.

Quando si tratta di guasti a questi tubi, che vengono utilizzati nelle fognature e nei canali sotterranei, la preoccupazione principale sono le rotture che si verificano quando il tubo è sottoposto a uno stress basso o medio per un lungo periodo di tempo, ha affermato Pluimer. Per testare i tubi di plastica vergine, un campione di plastica viene intagliato prima di essere riscaldato e sottoposto a stress, una procedura ufficialmente chiamata test NCLS (notched, Constant Ligament Stress).

Ma quel test non fornisce informazioni su come la contaminazione influisce sulle fessurazioni da stress, quindi hanno sviluppato una procedura di test per campioni di plastica senza intagli, chiamata test di stress del legamento costante senza intagli (UCLS). Utilizzando questa procedura, hanno testato campioni di plastica con contenuto riciclato in tre diverse condizioni: 80 gradi (tutte le temperature Celsius) a 650 libbre per pollice quadrato (PSI), 80 gradi a 450 PSI e 70 gradi a 650 PSI.

I dati hanno permesso a Pluimer di sviluppare un modello per quanto tempo i diversi tubi avrebbero resistito sul campo. Si è scoperto che un tubo con una PCR del 98% sotto 500 PSI a circa 23 gradi durerebbe più di 100 anni, ha affermato Pluimer.

Successivamente, ha condotto esperimenti per testare l'accuratezza del modello matematico sottoponendo a enormi quantità di stress i tubi in HDPE riciclato. Quel lavoro prevedeva due diversi metodi di test: utilizzare apparecchiature di laboratorio appositamente progettate per applicare 1.637 PSI sul tubo e, separatamente, seppellire una sezione del tubo e posizionare blocchi di cemento sul terreno sovrastante, generando 1.528 PSI. In tutti i casi, quando il modello indicava che il tubo avrebbe ceduto, ciò si verificava, e quando il modello indicava il contrario, ciò non accadeva.

"Quindi, in pratica, abbiamo lavorato nove su nove su ogni singolo tubo testato: corrispondeva ai risultati previsti nel modello", ha affermato Pluimer.