Si vous empiliez tous les trottoirs de Phoenix en un seul endroit, cela suffirait à couvrir quatre fois San Francisco.
Les routes, les parkings et autres surfaces pavées couvrent une grande partie du territoire, soit environ 40 % de la capitale de l'Arizona.
La chaussée absorbe la chaleur pendant la journée et la restitue lentement la nuit via l'effet d'îlot de chaleur urbain, augmentant ainsi la quantité d'énergie consommée par les villes.
Mais pour Elham Fini, scientifique principal affilié au Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory de l'Arizona State University, l'impact potentiel de la chaussée sur notre santé mérite autant d'attention que son empreinte carbone ou énergétique.
« Pour créer quelque chose de véritablement durable », a-t-elle déclaré, « vous ne pouvez pas ignorer le côté humain ».
Sommaire
Les vapeurs d'asphalte peuvent être nocives pour la santé
Fini – membre du corps professoral de l'École d'ingénierie durable et d'environnement bâti de l'ASU – a passé des années à étudier pourquoi l'asphalte se dégrade si rapidement.
Ce travail l’a orientée vers les composés organiques volatils qui s’échappent du bitume, le sous-produit pétrolier noir et collant qui maintient l’asphalte ensemble.
Deux études dans le Journal des matières dangereuses et Science de l'environnement total mettent en lumière la façon dont les composés qui donnent à l’asphalte son parfum caractéristique changent après le coucher du soleil et forment des particules ultrafines, qui peuvent détériorer la qualité de l’air.
Ces vapeurs à base de carbone sont libérées en permanence mais deviennent plus visibles lors des journées chaudes et ensoleillées. Ils peuvent provoquer des étourdissements et des difficultés respiratoires à court terme.
Une exposition à long terme peut également augmenter le risque de cancer du poumon, une préoccupation majeure pour les ouvriers du bâtiment qui respirent régulièrement ces fumées sans respirateur.
Une chaussée vieillissante émet des vapeurs toxiques
Et les impacts pourraient s’aggraver à mesure que la chaussée vieillit.
Les recherches de Fini et d’autres montrent que l’asphalte commence à libérer différentes souches de COV plus toxiques à mesure que le bitume se décompose sous l’effet du soleil et de la chaleur.
Ces COV toxiques, souvent inodores, sont suffisamment petits pour pénétrer dans les artères et les organes.
Des tests et une analyse de modélisation suggèrent également qu'ils peuvent provoquer des dommages neurologiques importants chez l'homme, en particulier chez les femmes et les personnes âgées.
« La chaleur aggrave la situation », a déclaré Fini. « Cela exacerbe les émissions de l'asphalte. »
Des études plus approfondies sont nécessaires pour comprendre quel niveau d’exposition aux COV émis par l’asphalte est dangereux. Mais ce que nous savons jusqu’à présent devrait sonner l’alarme dans les villes chaudes et centrées sur l’automobile comme Phoenix.
Objectif : Un asphalte plus sûr, des travailleurs en meilleure santé
Fini travaille avec le Dr Bruce Johnson via un partenariat avec la Mayo Clinic pour mieux comprendre l'impact des émissions d'asphalte sur la santé respiratoire.
Elle espère que leurs études aboutiront à des protections plus fortes pour les travailleurs du bâtiment et les communautés environnantes, ainsi qu'à des formulations d'asphalte moins toxiques et à faibles émissions.
Fini a une longueur d'avance sur ce dernier.
Elle s'est associée à Peter Lammers, scientifique en chef du Centre de technologie et d'innovation des algues de l'Arizona, pour commencer à cultiver une souche d'algues qui pourrait réduire les émissions de COV en utilisant les eaux usées d'une usine de traitement de Phoenix.
« C'est une excellente installation », a déclaré Lammers, professeur-chercheur à l'École d'ingénierie durable et de l'environnement bâti, « car nous utilisons de l'eau qui est beaucoup trop riche en azote et en phosphore pour être rejetée n'importe où. Et à la place, nous la réutilisons pour cultiver davantage d'algues. »
Fini cuit ensuite ces algues à haute température sans beaucoup d'oxygène pour en faire un liant qui peut être facilement mélangé à l'asphalte.
Les algues peuvent capter les pires COV
Une étude dans la revue Technologies propres et politique environnementale ont découvert que même si l'asphalte infusé d'algues ne réduit pas de manière significative les émissions totales de COV, il peut efficacement empêcher les composés les plus toxiques de s'échapper.
En fait, des tests ont montré qu’il réduisait d’environ 100 fois la toxicité des émissions d’asphalte.
Les algues peuvent ralentir la rapidité de dégradation des chaussées, ce qui pourrait réduire les coûts de construction et d'entretien et rendre leur inclusion dans l'asphalte encore plus attrayante pour les villes et les entreprises de pavage.
Fini explore d'autres options de liant, notamment un produit fabriqué à partir des branches restantes des projets d'éclaircie forestière, et travaille avec Phoenix pour paver une section de route avec de l'asphalte infusé d'algues.
Étant donné que les COV provenant des chaussées sont souvent exclus des évaluations de la qualité de l'air, ces tests réels sont essentiels pour évaluer les performances des chaussées et leur impact environnemental à long terme.
« Nous avons 4 millions de kilomètres de routes en Amérique », a déclaré Fini. « Nous devrions faire en sorte que ces 4 millions de kilomètres nous apportent plus que simplement aller d'un point A à un point B. »
