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道路建设行业开始更倾向于使用具有可持续性的沥青材料。瓦赫宁根大学与研究中心正和他们开展合作，研究使用造纸业的副产品木质素来部分替代油性沥青胶。这将有助于减少二氧化碳排放。

道路建设一直以来并不被认为是“具有可持续性的”行业。沥青加工过程温度很高，因此在道路建设过程中会释放大量的二氧化碳。并且会用到化石原料沥青胶作为粘合剂。瓦大参与研究木质素替代沥青胶已有八年多的历史。为了在真实的室外条件下测试这种生物沥青，荷兰各地建设了许多示范道路，其中最早的一条建于年，横穿泽兰省（Zeeland）的一个工业区。

原文：KarstOosterhuis，编译:DiwenTan

瓦大食品与生物基研究院（FoodandBiobasedResearch）的木质素专家RichardGosselink说，“尽管示范路的交通繁忙，但其路面状况良好，没有磨损。”其他试验道路也表现良好，包括瓦大校园附近的自行车道，该道路有三段采用了不同的混合木质素来进行测试。虽然木质素目前可以替代化石粘合剂沥青胶，但不同木质素之间仍存在特性差异。“木质素使树木或草本生物的木质茎更坚硬。作为一种天然产品，其特性在很大程度上取决于分离提取过程，并且每种木材的特性都不同。”试验道路上的分段实验可以对不同的木质素进行比较。

图片来源：WUR

固碳

传统的沥青胶生产过程会释放大量的二氧化碳，而木材中的木质素则可以大量捕获二氧化碳。Gosselinnk表示，“这种木质沥青可持续使用长达15年，而（木质素）所捕集的二氧化碳也将因此被锁在道路里，甚至可以通过回收再利用得以存储更长时间”。此外，由于使用了天然添加剂，木质沥青可以在较低的温度下进行加工。基于木质素的沥青加工温度比通常生产热沥青的温度（度）低40度。“木质素的使用与较低的加工温度可以降低20%的二氧化碳排放减量。”

然而，木质素尚未被大规模用于沥青生产中。其中一个限制因素是供应短缺。木质素是纸浆和纸张生产的副产品，但是鉴于其高能量值，通常被直接用于造纸厂的燃料。“木质素作为粘合剂的经济价值比燃料要高五倍。但如果需求不大，则不会大量提取木质素作为原料。只有当木质素开始在更多应用中被使用，需求才会增加。”

木质素的其他应用之一是面板材料的加工。瓦大食品与生物基研究院与面板材料生产商Trespa共同研发了新型面板，其中一半的酚类粘合剂用木质素粘合剂进行替代，并在最近投放于市场。

木质素图片来源：VerseBeeldwaren

木质素沥青的回收利用

为了进一步提高木质素在沥青中的使用，瓦大于年初通过CHAPLIN（CollaborationinaspHaltApplicationswithLIgniN）项目与整个沥青生产链的22个参与方展开合作，包括研究机构、国家公共工程机构、中小型企业以及DuraVermeer等大型建筑承包商。该项目希望开展更多研究以扩大木质素在沥青中的使用。荷兰企业局（RVO）赠款万欧元，用于在年内在一条省级高速公路上铺设试验路段。Gosselink表示，“这将有助于我们收集更多的使用阶段的数据，了解产品的生命周期。”

“我们还想研究如何回收利用木质素生物沥青。例如，我们将研究是否可以回收具有木质素的沥青表面层，用作底层或中间层。所有这些步骤对于促进木质素成为沥青行业的主流原材料非常必要。”

木质素和纤维素的分离图片来源：WUR

木质素和沥青胶的混合物图片来源：WUR

减少额外砍伐

最近关于使用生物质进行供热和发电的争论提供了更多开发新型资源的机会，如从木材中提取木质素。Gosselink说，“生物质被燃烧后，其中的二氧化碳会立即与微粒一起释放到大气中。而木材用作原材料则可以较长时间储存这种温室气体，而且无需再砍伐树木来生产木质素。”

缺点？

使用天然胶粘剂有什么缺点吗？Gosselink表示，“目前我们不能在沥青混合料中使用超过50％的木质素，否则它的粘合力会下降，这是因为高粘合性仍旧需要沥青胶的某些特定成分。”Gosselink认为研究第二期的成果将可以完全取代沥青胶。“如果我们能够从生物副产品中获得所需的所有沥青特性，那将是一件非常值得庆祝的事情。”

图片来源：WUR

参考资料

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