La colle qui maintient nos routes ensemble pourrait devenir toxique lorsqu’elle est exposée au soleil et à la pluie

Nous pourrions avoir un problème avec nos routes: les chercheurs ont découvert que la lumière du soleil et la pluie pourraient transformer certains composés de l’asphalte en hydrocarbures potentiellement dangereux, menaçant l’environnement et les personnes utilisant ces routes.

En particulier, c’est le liant (également appelé ciment bitumineux) qui est le problème. Cette colle noire lourde est utilisée pour coller les pierres, le sable et le gravier ensemble sur les routes pavées. Il est fait de résidus de pétrole brut à la toute fin de son processus de distillation.

Alors que la fuite de toxiques, cancérigènes hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) de l’asphalte autour des routes et des chaussées a déjà été fait l’objet d’une enquête, jusqu’à présent, il n’a pas été considéré comme un problème suffisant pour avoir un impact sur la santé humaine – ce que les chercheurs à l’origine de la nouvelle étude souhaitaient approfondir.

“La stabilité à long terme des matériaux dérivés du pétrole dans l’environnement a toujours été une curiosité pour moi”, dit le chimiste Ryan Rodgers, de MagLab à Florida State University (FSU).

“Connaissant leur complexité de composition et de structure, il semblait hautement improbable qu’elles soient respectueuses de l’environnement. Comment les routes noires et soyeuses se transforment-elles en routes grises et rugueuses? Et où diable est allé tout l’asphalte?”

L’équipe a créé une expérience où un film de liant bitumineux a été collé sur un côté en verre, avant d’être immergé dans l’eau et exposé à un simulateur solaire pendant une semaine. Un échantillon a été conservé dans l’obscurité pendant une semaine pour fournir une comparaison.

À l’aide d’une technique à ultra-haute résolution appelée spectrométrie de masse à résonance cyclotronique à ions transformés de Fourier (FT-ICR MS), les chercheurs ont ensuite analysé l’eau autour de l’échantillon irradié et de l’échantillon témoin.

Il semble que l’énergie solaire réagisse avec les composés contenant de l’oxygène dans l’eau pour libérer les hydrocarbures potentiellement dangereux du liant. Ce processus, connu sous le nom de photooxydation, se produit également avec les nappes de pétrole.

“Nous avons eu cet échantillon de route et nous avons fait briller de faux rayons de soleil dessus en présence d’eau”, dit le chimiste Sydney Niles, de FSU.

“Ensuite, nous avons regardé l’eau et nous avons constaté qu’il y avait tous ces composés dérivés du pétrole, et probablement toxiques. Nous avons également constaté que plus de composés sont lessivés au fil du temps.”

Environ 25 fois la quantité d’hydrocarbures qui s’est échappée dans l’eau dans l’échantillon principal par rapport au témoin, ce qui implique en fait le rôle de la lumière solaire dans la production de la molécule. Il est important de noter que les hydrocarbures contenaient également plus que le nombre habituel d’atomes d’oxygène, contribuant à la solubilité du composé.

Au total, l’échantillon irradié s’est retrouvé avec plus de 15 000 molécules différentes contenant du carbone.

Ce n’est pas encore la preuve que le ruissellement d’asphalte exposé aux intempéries est toxique, mais étant donné la toxicité générale et le caractère cancérigène des HAP comme ceux-ci, les réactions sont définitivement préoccupantes.

L’étape suivante consiste à étudier de plus près les réactions chimiques pour voir comment les composés se transforment et pour déterminer dans quelle mesure le liant bitumineux génère des contaminants solubles dans l’eau.

“J’espère que c’est la motivation pour une solution,” dit Niles. “J’espère que les ingénieurs pourront utiliser ces informations pour trouver une meilleure alternative, que ce soit un scellant que vous mettez sur l’asphalte pour le protéger ou pour trouver autre chose à utiliser pour paver les routes.”

La recherche a été publiée dans Sciences et technologies environnementales.

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