FUEL AND GREENHOUSE GAS EMISSIONS REDUCTIONS BY DECREASING ASPHALT
MIXTURE PRODUCTION TEMPERATURE WITH CHEMICAL WARM MIX ASPHALT
James Wurst III, Katrina Mangiaracina, Everett Crews

ABSTRACT
Greenhouse Gas (GHG) emissions reduction has become an area of increased focus for the asphalt pavement industry over the past decade. Across North America, an effort to calculate the amount of GHG emissions generated to produce an asphalt paving mixture (cradle-to-gate) has become a focal point for numerous agencies. The use of Warm Mix Asphalt (WMA) technologies to reduce asphalt mixture production temperatures has been offered as a solution.

While WMA is correctly viewed as a solution to the GHG emissions focus, there is limited data characterizing the respective reductions in emissions and fuel consumption. During the 2022 paving season, the research team collected emissions and fuel data at seven different asphalt plants across the United States. The results show how asphalt plants, operating under realistic production conditions, can reduce the CO2 produced and fuel consumed per ton of asphalt mixture through decreasing the asphalt mixture production temperatures while utilizing chemical WMA. By publishing this data on fuel and emission reductions using WMA, the researchers will show the attainable reduction in CO2 assist the asphalt industry’s effort to reduce carbon footprint and GHG emissions while demonstrating a viable methodology for contractors to follow to quantify these reductions for themselves.

RÉSUMÉ

La réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) est devenue un domaine d’intérêt croissant pour l’industrie des revêtements bitumineux au cours de la dernière décennie. Partout en Amérique du Nord, les efforts visant à calculer la quantité d’émissions de GES générées pour produire un mélange de revêtement bitumineux (du berceau à la porte) sont devenus un point central pour de nombreuses agences. L'utilisation des enrobés tièdes pour réduire les températures de production des enrobés a été proposée comme solution.

Bien que les enrobés tièdes soient considérés à juste titre comme une solution à la problématique des émissions de GES, il existe peu de données caractérisant les réductions respectives des émissions et de la consommation de carburant. Au cours de la saison d’asphaltage 2022, l’équipe de recherche a collecté des données sur les émissions et le carburant dans sept usines d’asphalte différentes aux États-Unis. Les résultats obtenus démontrent comment les usines d'enrobés, fonctionnant dans des conditions de production réalistes, peuvent réduire le CO2 produit et le carburant consommé par tonne d’enrobé tout en diminuant les températures de production d'enrobés et aussi utilisant des additifs tièdes de nature chimiques. En publiant ces données sur les réductions de carburant et d'émissions à l'aide de l’enrobé tiède, les chercheurs montreront que la réduction réalisable du CO2 aidera l'industrie de l'enrobé à réduire son empreinte carbone et ses émissions de GES tout en démontrant une méthodologie viable que les entrepreneurs pourront suivre pour quantifier ces réductions par eux-mêmes.