RTU zinātnieki piedāvā, kā izmantot pelnus cementa vietā mežu ceļu būvniecībā

Pēc ilgstošām lietusgāzēm mežizstrādātāji bēdājas — zeme par slapju, tehnika slīkst, grūti no meža izvest kokmateriālus, rodas piespiedu dīkstāve. Mežu saimnieki, iedzīvotāji savukārt nepriecājas par smagās tehnikas izvagotajiem ceļiem, risām. Labi meža ceļi ir viens no kokapstrādes nozares konkurētspējas balstiem. Svarīga ir arī to loma meža vērtību saglabāšanā — pa sliktu ceļu līdz ugunsgrēkam ātri neizbraukt.

Mežu ceļu tīkla veidošana un uzturēšana no Latvijas Valsts mežiem prasa pamatīgas investīcijas. 2016. gadā, investējot 19 miljonus eiro, Latvijas Valsts meži ekspluatācijā nodeva 285 km mežu autoceļu, no tiem 117 km tika pārbūvēti, bet 168 km — uzbūvēti no jauna, liecina uzņēmuma gada pārskats. Investīcijas līdzīgā apjomā mežu autoceļos ieguldītas arī iepriekšējos gados.

Mežu ceļu būvniecībai parasti izmanto granti, dolomīta šķembas, par saistvielu kalpo cements vai neveldzētie kaļķi. Ceļu būvniecībā kā saistvielu izmantojot biokurināmā vieglos pelnus, izmaksas varētu būt mazākas, jo vismaz šobrīd pelni nemaksā neko. Vēl vairāk — siltumenerģijas ražotājiem ir jāmaksā par pelnu deponēšanu atkritumu izgāztuvēs. Un pelni rodas daudz — ik gadu Latvijā tiek saražoti vairāki desmiti tūkstoši tonnu vieglo pelnu kā blakusprodukts koģenerācijas stacijās. Turklāt, mazinot atkarību no fosilajiem energoresursiem, top arvien jaunas biokurināmā katlu mājas.

Ceļiem der

«Pelni dod ievērojamu mehānisko īpašību uzlabojumu ceļiem. Izmantojot šo materiālu, mēs varam palēnināt meža ceļu bojāšanos un pagarināt šo ceļu mūžu,» saka Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Ceļu un tiltu katedras vadošais pētnieks Viktors Haritonovs, atsaucoties uz pētījumu par pelnu izmantošu mežu autoceļos. Tas tapis Latvijas Valsts mežu, RTU un Fortum Latvia sadarbības rezultātā. Pelni pētījumam gūti no Fortum Latvia koģenerācijas stacijas Jelgavā, kur gadā tiek saražoti ap 4000 tonnu vieglo pelnu.

Šovasar noslēdzās pētījuma otrais posms, kurā laboratorijā veikti testi ar pelnu un meža ceļu būvniecībā izmantojamās grants un dolomīta šķembu maisījumiem. Notiek sarunas par iespējām īstenot pētījuma trešo posmu – būvēt eksperimentālu meža autoceļu. «Trešais posms iekļautu ne tikai ceļa būvniecību, bet arī piecu gadu monitoringu, salīdzinot to ar references ceļu, kur, vai nu netiktu veikta stabilizācija, vai tiktu veikta ar tradicionālu materiālu — Portland cementu, kas ir ievērojami dārgāks,» iespējamo tālāko ceļu iezīmē V. Haritonovs.

Savukārt pirmajā posmā tika veikta literatūras analīze, pelnu ķīmiskā analīze. «Jāpierāda, ka materiāls nav bīstams videi, cilvēkam, piemēram, jāpārbauda smago metālu klātesamība, ķīmisko elementu, kas var stimulēt pārāk ātru zāles augšanu, koncentrācija,» skaidro RTU pētnieks. Jautāts, ko uzrādīja ķīmiskās analīzes, viņš saka – smagie metāli pelnos ir atrodami, bet to koncentrācija nav kritiska. Pelnos esošie ķīmiskie elementi «par 70 - 80% ir līdzīgi cementam, tāpēc izmantojami kā izejmateriāls,» turpina V. Haritonovs.

Tāpat tikusi pētīta materiāla leģitimācijas iespējamība, kas nepieciešama tā izmantošanai kā ceļu būvmateriālam. Pēc V. Haritonova teiktā, Fortum Latvia mātesuzņēmums Somijā jau iet pelnu atzīšanas ceļu.

Ļoti būtiska ir arī pelnu apjoma prognozēšana, lai nākotnē varētu paredzēt ceļu būvniecības apjomus. Šobrīd pieejamais pelnu apjoms gan nedod iespēju pilnībā aizstāt tradicionāli izmantotās saistvielas.

Skandināvijā izmanto

Skandināvijā ir pieredze pelnu izmantošanā ceļu būvniecībā. Tas lasāms arī pētījumā: «Visbiežāk kā saistviela grunšu stabilizācijā tiek lietots cements vai neveldzētie kaļķi, bet bio-kurināmā pelni ir alternatīva, kura, piemēram, Zviedrijā un Somijā plaši tiek lietota mazākas nozīmes ceļu būvniecībā. Biokurināmā vieglie pelni ir tikuši veiksmīgi pielietoti vairākos ceļu un laukumu projektos Eiropā. Testēšanas rezultāti pēc izbūves ir apstiprinājuši, ka ceļa konstrukcijām ar biokurināmā vieglo pelnu stabilizētiem slāņiem ir augstākas nestspējas un lietojamības īpašības, salīdzinājumā ar references ceļa konstrukcijām tādos pašos apstākļos. Sasalšanas – atkušanas, kūkumošanās un risu veidošanās problēmas tiek samazinātas.»

Arī citiem ceļiem

Ja meža ceļu būvniecībā ar pelniem sajauktas (daļēji vai pilnībā aizstājot cementu) grants vai dolomīta šķembas izmantojamas ceļa virskārtas izveidei, tad asfaltētu ceļu gadījumā pelni varētu tikt lietoti apakšējos nesaistītajos konstruktīvajos slāņos. «Tajā slānī, kur izmanto ar cementu (cementa pienu) stabilizētu dolomītu. Pelni izmantojami, lai saistītu, padarītu stingrāku, nodrošinātu labāku slodzes sadalīšanu,» skaidro pētnieks.

Savukārt Latvijas Valsts mežu Attīstības daļas izpētes vadītājs Indulis Brauners saka, ka apsverama būtu iespēja par pelnu izmantošanu arī pašvaldībām piederošo grants ceļu stiprināšanai. Pētījuma rezultātus viņš dēvē par pozitīviem un pelnu izmantošanai saskata perspektīvu. Vienlaikus viņš atzīst – nevarot solīt, ka turpmākajos desmit gados Latvijas Valsts meži izmantos pelnus mežu ceļu būvniecībā. Uzņēmums nebūvē ceļus būvēšanas dēļ, ir pamatots ceļu tīkla blīvums, ko ir vēlme sasniegt. Tā izpilde plānota tuvākajā piecgadē, bet esošo ceļu uzturēšanā pelnu izmantošana netiekot plānota.

Saveda kopā

Jautāts, kas mudināja Latvijas Valsts mežus iesaistīties pētījumā, I. Brauners saka -uzņēmums nodarbojas ar enerģētiskās šķeldas pārdošanu, tajā skaitā eksporta tirgos. Tirgojot produktu, kas rada pelnus, tiek apsvērta iespēja tos no klientiem pieņemt atpakaļ. Klienti pelnus deponējot vai izmantojot kā kaļķošanas materiālu. «Pelni satur arī fosforu un kāliju, kas izmantojams mēslojumam,» turpina uzņēmuma Attīstības daļas izpētes vadītājs un piebilst — šo pelnu izmantošanas aspektu pēc Latvijas Valsts mežu pasūtījuma pēta Latvijas Valsts mežzinātnes institūts Silava.

V. Haritonovs stāsta, ka pētnieku un Latvijas Valsts mežu un Fortum Latvia pārstāvju tikšanos iniciēja RTU Inovāciju un tehnoloģiju pārneses centrs, tikušas apspriestas vairākas problēmas līdz atrasts pētījuma virziens. Vēl pirms pētījuma izstrādes veikta priekšizpēte maģistra darba formā, to izstrādājis Raitis Plonis. Viņš līdz ar V. Haritonovu, Pēteri Šķēlu un Andri Paeglīti ir pētījuma zinātniskie autori. 

Izmantojot pelnus meža ceļu būvniecībā, aplis būtu noslēdzies. No koka, kas pa šiem pašiem ceļiem tika izvests no meža, lai pārtaptu, piemēram, dēļos, bet zāģmateriāla atlikumi — šķeldā —, nebūtu pāri palicis vairs nekas.