Šaltojo periodo sąlygomis Lietuvos valstybinės reikšmės keliuose ir miestų gatvėse išbarstoma tūkstančiai tonų slidumą mažinančių cheminių medžiagų, daugiausia techninių druskų. Tai trunka maždaug penkis mėnesius. Druskos naudojimas mažina dangos slidumą, tačiau kelia ir neigiamų padarinių kelių statiniams, augalams. Ar yra alternatyvų?

Ryškėja neigiamų padarinių

Plačiausiai mūsų šalyje naudojami techniniai natrio bei kalcio chloridai (NaCl, CaCl2), jų mišiniai bei šių techninių druskų mišiniai su smėliu. Žiemos metu Lietuvoje barstomi ir nedideli kiekiai raudonosios natrio, vakuuminės natrio bei magnio techninės druskos. Druskų paskleidimo normos priklauso nuo oro sąlygų: temperatūros, sniego dangos storio, eismo intensyvumo ir kt. Žiemą reikia naudoti skirtingų rūšių technines druskas ar jų mišinius, nes kiekviena pasižymi vis kitokia charakteristika, susijusia su nevienodu užšalimo laipsniu. Druskos gali būti naudojamos ir kietos, ir skystos.

Techninės druskos, ypač kalcio chloridas, naudojamos ir vasaros sezono metu žvyrkelių dulkėtumui mažinti.

Lietuvoje šaltuoju metų laiku slidumui mažinti sunaudojama apie 140 tūkst. tonų techninių druskų, 70–80 tūkst. tonų šio kiekio – valstybinės reikšmės keliuose. Žiemos metu slidumui mažinti naudojamos techninės druskos gana efektyviai tirpdo sniegą, ledą, tačiau neapsieinama ir be neigiamo poveikio: druskos gali sukelti automobilių metalinių dalių ir gelžbetonio konstrukcijų (tiltų, tunelių ir kt.) koroziją, skatina cemento ir betoninių konstrukcijų irimą, asfaltbetonio dangos deformacijas. Ypač tai akivaizdu miestuose, kur yra didelis gatvių užstatymas, nėra griovių nuo važiuojamosios kelio dalies nuvalytam sniegui su techninėmis druskomis kaupti, dažnai neįmanoma iš karto surinkti ir išvežti sniegą nuo šaligatvių. Valstybinės reikšmės keliuose situacija yra kiek kitokia: čia daug atvirų plotų, iškasti kelio grioviai.

Kasmet prasidėjęs naujas žiemos sezonas pridaro rūpesčių miestų gatvių prižiūrėtojams ir kelininkams – siekdami užtikrinti eismo saugumą, jie skatina vis naujas visuomenės diskusijas apie techninių druskų naudojimo padarinius. Šie aktualūs klausimai nuolat domina ir mokslininkus – jie ieško techninėms druskoms alternatyvių, bet kartu ir efektyvių medžiagų. Draugiškų aplinkai kelių priežiūros medžiagų pritaikymo tyrimus skatina suinteresuota visuomenė, už kelių priežiūrą atsakingos įmonės ir miestų savivaldybės. Šios geriausiai mato techninių druskų naudojimo keliamas problemas. Aktualiausia jų – nudžiūvę medžiai ir žolė.

Technologija išrasta JAV

Prieš keletą metų Lietuvos rinkoje pasirodė naujoviška organinė melasos pagrindo medžiaga (MPM) slidumui mažinti. Melasa yra antrinis žemės ūkio produktas, gaunamas iš cukraus gamybos atliekų. Patentuotas melasos pagrindo medžiagos pavadinimas Europoje yra „Safecote“. Jungtinėse Amerikos Valstijose šio produkto pavadinimas yra „Geo-Melt“. Melasos pagrindo medžiagos sudėtyje yra mineralinių medžiagų: kalcio, fosforo, sieros, chlorido, sulfato ir kt. Medžiaga yra tamsiai rudos spalvos, skysta, gali būti maišoma su visomis techninėmis kelių priežiūros druskomis, jų tirpalais, rečiau naudojama viena. Melasos pagrindo medžiaga gali būti naudojama ir kelių priežiūrai vasaros sezono metu – žvyrkelių dulkėtumui mažinti.

Šios medžiagos pagaminimo technologija išrasta 1990 metų pradžioje JAV, yra patentuota su išimtine teise naudoti patentą visoje Europoje, Rusijoje ir Rytų Europos valstybėse. Tiriamieji darbai atlikti Didžiosios Britanijos „TRL&Capcis“ tyrimo laboratorijose 1999–2002 metais. 2002-aisiais produktas pirmą kartą pristatytas Didžiosios Britanijos rinkoje. Gauti rezultatai ir atsiliepimai – teigiami. Medžiaga sėkmingai išbandyta Rytų Europoje 2004 metais. Ilgiausiai naudojama JAV ir Kanadoje – 15 metų, Didžiojoje Britanijoje – 10 metų. Europos šalyse (Vokietijoje, Šveicarijoje, Slovėnijoje, Norvegijoje, Švedijoje, Lenkijoje, Rumunijoje, Vengrijoje, Airijoje, Austrijoje, Estijoje) medžiaga naudojama 6–8 metus.

Pirmieji Lietuvoje melasos pagrindo medžiagos bandymai gatvių slidumui mažinti buvo atlikti 2005–2006 metų žiemos sezono metu. Šaltuoju 2006–2007 metų periodu Vilniaus mieste melasos pagrindo medžiagos buvo sunaudota 18 tonų. Naudojimo metu buvo iškilusi problema – melasos pagrindo medžiaga, perpilama į šlapių druskų barstytuvą, gausiai putojo. Informavus apie tai gamintoją, trūkumas buvo pašalintas.

Pirmieji melasos pagrindo medžiagos efektyvumo tyrimai davė teigiamų rezultatų, tačiau dėl įvykusios ekonominės krizės nebuvo tęsiami. Gamintojo duomenimis, melasos pagrindo medžiaga yra pritaikyta naudoti žiemą, esant žemai temperatūrai, padeda tolygiai ant kelio pasiskirstyti druskai ir pasižymi labai geromis antikorozinėmis ypatybėmis. Į techninę druską įmaišius melasos pagrindu pagamintos medžiagos, gerokai sumažėja plieno ir aliuminio korozija, palyginti su atvejais, kai naudojamos tik techninės druskos.

Melasos pagrindo medžiaga turi dvejopą poveikį ledui – nutirpdo jį, padeda atšokti nuo kelio paviršiaus ir neleidžia susidaryti naujam. Be to, ši medžiaga biologiškai susiskaido. Rekomenduojama ją naudoti kaip techninių druskų arba jų tirpalų priedą. Populiariausias naudojimo būdas – medžiagos įterpimas į natrio chlorido tirpalą. Tirpalas ruošiamas tokiu santykiu: 90 proc. natrio chlorido ir 10 proc. melasos pagrindo medžiagos. Jeigu paruošti tokį tirpalą galimybės nėra, sausa techninė druska gali būti sudrėkinama su melasos pagrindo medžiaga.

Ši medžiaga gali būti naudojama ir vasaros sezono metu dulkėtumui mažinti miestuose, įterpiant į gatvėms laistyti skirtą vandenį.

Vardijami ne tik privalumai

Melasos pagrindo medžiagos charakteristikos atitinka Didžiosios Britanijos Vandens kokybės standartą ir Aplinkosaugos agentūros greitkelių standartus.

Melasos pagrindo medžiagos
naudojimo privalumai:

• Sunaudojamas mažesnis barstomos techninės druskos kiekis.

• Mažesnis betono lūžinėjimas, mažesni tiltų, viadukų ir kelio statinių pažeidimai, mažesnis rišamosios asfalto medžiagos atsilupimas.

• Įterpiant melasos pagrindo medžiagą į techninės druskos tirpalą, nereikia naujų investicijų į įrengimus, nes šią medžiagą galima naudoti su jau esamais.

• Nesukelia barstytuvų ir kitų mechanizmų korozijos.

• Melasos pagrindo medžiaga, įmaišyta į natrio chlorido tirpalą, padeda jam ilgiau išlikti ant kelio paviršiaus, todėl nereikia pakartotinai barstyti kelio, sutrumpėja kelionės ir barstytuvų darbo kilometrų skaičius.

• Parduodama plastmasiniais konteineriais – viename konteineryje yra apie 1,2 tonos produkto. Prireikus medžiagą galima pristatyti autocisternomis, dėl to sumažėtų pardavimo kaina.

Be pateiktų gausių melasos pagrindo medžiagos privalumų, yra ir trūkumų:

• Netinkama naudoti keliuose, kur yra mažas eismo intensyvumas, nes paskleista ant kelio dangos ir dar nesusimaišiusi su sniego sluoksniu gali sudaryti eismo saugumui pavojingai slidžią plėvelę.

• Medžiaga yra klampi, tamsiai rudos spalvos, todėl naudojant didesnius jos kiekius reikėtų papildomų vandens sąnaudų autotransportui, gatvėms ir keliams pavasarį plauti. Taigi išlaidas patirtų kiekvienas transporto priemonės turėtojas.

• Jeigu melasos pagrindo medžiagą norima įterpti į sausą techninę druską, reikia įsigyti specialų įrenginį.

• Iš dalies aukšta kaina – 1 tona šios medžiagos vidutiniškai kainuoja apie 2 tūkst. litų. O techninio natrio chlorido tonos kaina – apie 200 litų, kalio chlorido – apie 1000–1200 litų.

Kaip matyti iš gamintojų informacijos, melasos pagrindo medžiaga turi daug teigiamų ypatybių ir naudojimo privalumų. Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Aplinkos apsaugos instituto (AAI) mokslininkai, atlikę melasos pagrindo medžiagos poveikio aplinkos komponentams (žolinei augalijai bei dirvožemiui) tyrimus, ištyrė, kad ši medžiaga nesukelia neigiamo poveikio augalijai ir dirvožemiui. Nustatyta, kad priklausomai nuo į dirvožemį įterpto medžiagos kiekio biometriniai augalų rodikliai buvo didesni nei kontrolinių augalų. Šį efektą paskatino melasos pagrindo medžiagos sudėtyje esančios mineralinės medžiagos, kurios atliko trąšų funkciją gerindamos dirvožemio būklę. Kelininkų akimis žiūrint, intensyvus žolės augimas pakelėse yra nepageidautinas dėl matomumo mažinimo ir dažno žolės šienavimo poreikio. Tačiau AAI tyrėjai mano, kad melasos pagrindo medžiaga, įterpta į druskos mišinį, kompensuos neigiamą techninių druskų poveikį augalams ir dirvožemiui. Dėl to šie aplinkos elementai bent jau nebus blogesnės būklės negu paveikti kelių priežiūros druskų.

Reikalinga papildoma analizė

VGTU AAI daug dėmesio skirta tiriant melasos pagrindo medžiagos naudojimo galimybes vasaros sezono metu žvyrkelių dulkėtumui mažinti. Natūrinėmis sąlygomis atlikus tyrimus paaiškėjo, kad skysti įvairių proporcijų techninių druskų (buvo naudotas kalcio chloridas) ir melasos pagrindo medžiagos mišiniai daugiau negu 10 kartų efektyviau mažina žvyrkelių dulkėtumą, negu vien kalcio chlorido tirpalo naudojimas.

Taikant įmerkimo ir purškimo metodus, buvo atlikti kelių priežiūrai naudojamų techninių druskų ir melasos pagrindo medžiagos įvairių proporcijų mišinių įtakos metalų korozijai tyrimai. Eksperimentų rezultatai parodė, kad metalų korozija yra mažesnė iki 5 kartų, priklausomai nuo melasos pagrindo medžiagos kiekio techninių druskų tirpaluose, palyginti su metalų, kurie buvo paveikti vien techninių druskų tirpalais, korozija.

Melasos pagrindo medžiaga šaltojo sezono metu daugiausia išbandyta sąlygiškai šiltas žiemas turinčiose šalyse. Lietuvoje, Vilniaus mieste bei magistraliniame kelyje Vilnius–Kaunas–Klaipėda, melasos pagrindo medžiaga žiemos metu buvo naudota tik du žiemos sezonus. Todėl tikslinga išanalizuoti jos naudojimo specifiką Lietuvos klimato sąlygomis ir nustatyti faktinį efektyvumą mažinant slidumą. Taip pat reikia išanalizuoti išpylimo normas, naudojimo ypatumus miestų gatvėse ir valstybinės reikšmės keliuose, įvertinti poveikį dar netirtiems kelio aplinkos komponentams, atlikti ekonominį vertinimą.

Manome, kad ši naujoviška slidumą mažinanti melasos pagrindo medžiaga yra perspektyvi. VGTU AAI pradėti tyrimai padės atsakyti į daugelį aktualių klausimų, susijusių su šia medžiaga ir jos naudojimo paplitimu Lietuvos miestų gatvėse bei keliuose.

Prof. habil. dr. Pranas BALTRĖNAS

Dr. Agnė KAZLAUSKIENĖ

Vilniaus Gedimino technikos universiteto

Aplinkos apsaugos institutas,

“Statyba ir architektūra”