Article de recherche / Research Article

Greener unpaved forest roads: costs and emissions analysis of solutions with an industrial byproduct and a geosynthetic

Des routes forestières non revêtues plus vertes: analyse des coûts et émissions de solutions utilisant un sous-produit industriel et un géosynthétique

¹ CERIS - University of Aveiro, Department of Civil Engineering, 3810-193 Aveiro, Portugal
² Navigator Forest Portugal, SA, 2901-861 Setúbal, Portugal
³ Megavia - Construções e Obras Públicas, SA, 2400-119 Leiria, Portugal

^* Corresponding author: mlopes@ua.pt

Abstract

Greener unpaved forest roads: Cost and emissions analysis of solutions using an industrial by-product and a geosynthetic. Unpaved forest roads are vital for forestry activities. They may demand using high-quality aggregates to withstand heavy traffic loads. This poses a significant challenge, related with environmental and economic aspects, due to their production, transport and application requirements. For the pulp and paper industry, forest roads are crucial in the exploitation and management of forest areas, which provide the raw materials essential to their activity. Wastes and byproducts are generated during the associated industrial processes. Some of these materials have the potential to be used in the construction of unpaved forest roads, reducing demand for aggregates and enhancing circular economy and sustainability. Herein, traditional solutions for unpaved road construction are compared with alternative ones considering a byproduct (from the pulp and paper industry) with and without reinforcement (geosynthetics). This analysis considers costs and carbon emissions associated with the construction of roads. Results show that the use of the studied byproduct presents significant benefits by repurposing the material and reducing landfill disposal costs. Transport is relevant in unpaved road construction due to the large amount of material transported. Reinforcement decreased the use of aggregate, resulting in a 42% to 75% cost reduction and a 47% to 79% decrease in emissions compared to traditional solution.

Résumé

Les routes forestières non revêtues sont vitales pour les activités forestières. Elles peuvent nécessiter d’utiliser des granulats de haute qualité pour résister aux lourdes charges de trafic. Ceci pose un défi important, lié aux aspects environnementaux et économiques de leurs besoins de production, de transport et de mise en œuvre. Pour l’industrie de la pâte et du papier, les routes forestières sont cruciales pour l’exploitation et la gestion des zones forestières qui fournissent les matériaux bruts nécessaires à leur activité. Des déchets et sous-produits sont générés lors des processus industriels associés. Certains de ces matériaux peuvent être utilisés pour la construction des routes forestières non revêtues, réduisant la demande en granulats et favorisant l’économie circulaire et la durabilité. Cet article compare les solutions traditionnelles pour la construction des routes non revêtues avec des alternatives incluant un sous-produit (de l’industrie de la pâte et du papier) avec ou sans renforcement (par des géosynthétiques). Cette analyse examine les coûts et émissions de carbone associées à la construction des routes. Les résultats montrent que l’utilisation du sous-produit étudié présente des bénéfices importants en réutilisant le matériau et réduisant les coûts de mise en décharge. Le transport a une place importante dans la construction des routes non revêtues à cause du volume important des matériaux transportés. Le renforcement a diminué l’utilisation de granulats et produit une diminution de 42 % à 75 % du coût et de 47 % à 79 % des émissions, par comparaison à la solutions traditionnelle.