Kada sam nekoj znanici rekao da otpadno ulje može ostaviti na svakoj benzinskoj stanici na kojoj piše INA (u plastičnoj boci s obaveznom etiketom „Otpadno jestivo ulje“), zasjala je kao da joj je sunce granulo. Njezinoj sam se radosti još više začudio kad mi je rekla da ne jede ništa prženog, niti kod kuće išta friga. Dogodilo joj se naime da je na dar dobila veću količinu maslinova ulja koje, kaže, ništa ne valja, pa sad ne zna što će s njime.

Riješit će ga se lako, po mom savjetu, tako da ga odveze na prvu benzinsku stanicu. Što će oni s tim uljem raditi nije njezina briga. Hoće li ga transesterifikacijom prevesti u biodizel ili će od njega hidrolizom u lužnatom prirediti sapun, po receptu naših (pra)baka (1 kg žive sode + 3 kg masti ili ulja + 9 litara vode + 100 grama soli) nije važno, važno je da je ulje dobro zbrinuto, pa neće začepljivati slivnik niti trošiti deterdžent. (Takav način zbrinjavanja otpadnog ulja preporučam svima, ma lijevali ga u bocu tek nekoliko mililitara.)

 No evo još jedne primjene otpanog jestivog ulja ili, kako se ono u stručnoj literaturi zove i krati, WCO (waste cooking oil). Umjesto u sapunu naših kupaonica ili u motoru naših automobila mogli bismo ga nevidljivog viđati i na cestama. A evo kako.

Nije ništa lakše nego skinuti stari asfalt sa ceste, potom ga rastaliti i odvojiti od šljunka. No tako dobiveni, regenerirani asfalt pati od iste boljke kao i regenerirani polietilen. Jest da je dobar, ali ne tako dobar kao izvorni asfalt, onaj koji dolazi izravno iz rafinerije. Takav, ostarjeli asfalt ima nešto veću gustoću, no znatno manju čvrstoću od novog asfalta. No kada mu se primiješa otpadno jestivo ulje, događa se čudo: uz dodatak 6 do 9 % otpadnog jestivog ulja, stari se asfalt po svojstvima gotovo ne razlikuje od novog. Kako je to moguće?

Na prvi pogled to je nemoguće. Asfalt se sastoji pretežno od asfaltena. To su policklički aromatski ugljikovodici (PAU) i njihovi kisikovi, dušikovi i sumporni derivati, a takvih kemijskih spojeva u jestivom ulju nema niti smije biti. PAU su naime kancerogeni te su glavni uzrok raka kod pušača. Ulja i masti, učili smo u školi, su pak esteri glicerola (propantriola) s masnim kiselinama (ili, kraće, trigliceridi), pa je to razlog zašto kad ostavljamo bocu s otpadnim uljem na benzinskoj stanici moramo napisati da je to otpadno jestivo, a ne otpadno mazivo ulje. Iako izgledaju isto, po kemijskom su sastavu nešto sasvim drugo.

No nije baš sve crno-bijelo, jer se grijanjem ulje raspada, pa otpadno jestivo ulje sadržava slobodne masne kiseline te produkte njihove oksidacije i polimerizacije. Ipak, promjena kemijskog sastava ulja nije presudna pri njegovom miješanju s asfaltom. Presudno je nešto drugo. To nešto drugo zove se slobodni volumen (free volume, FV).

Molekule možemo zamisliti kao nakupine kuglica (atoma), a kako god da atome i molekule slažemo između njih će uvijek ostati nešto praznog prostora. Taj prazan prostor upravo je slobodni volumen o kojemu ovise ne samo svojstva molekula nego i svojstva tvari. Manji slobodni volumen, ili točnije udjelni (frakcijski) slobodni volumen (FFV), znači veću čvrstoću (recimo polimera), ali i veću snagu eksploziva. Zahvaljujući metodama molekulskog modeliranja danas se s lakoćom može izračunati i FV i FFV, a to su upravo učinili kineski znanstvenici u radu „Molecular dynamics simulation of the rejuvenation performance of waste cooking oil with high acid value on aged asphalt“, što su ga objavili u časopisu Molecules. I što su otkrili?

Udjelni slobodni volumen svježeg asfalta iznosi oko 32 %. To znači da je 32 % volumena asfalta zapravo prazno. Kad asfalt ostari, slobodni se volumen smanjuje, pa mu se – kao logična posljedica toga stanja – povećava gustoća od 0,99 na 1,07 g/cm³. No dodatkom otpadnog ulja asfalt se oporavlja te mu se pri sadržaju 9 % ulja vraća stara gustoća i udjelni slobodni volumen, a s njima i čvrstoća.

Što se pri tome događa, također otkriva molekulsko modeliranje. U ostarjelom asfaltu dolazi od udruživanja čestica asfaltena uslijed interakcija polarnih skupina, koje nastaju njegovom oksidacijom. Dodatkom otpadnog jestivog ulja, molekule triglicerida i masnih kiselina obavijaju čestice asfaltena ne dajući im da se udruže. Drugim riječima, otpadno jestivo ulje služi kao emulgator za asfalten. Iako se obnovljeni asfalt po kemijskom sastavu razlikuje od novoga, u fizičkom smislu je mala razlika, pa se stari asfalt s dodatnom 9 % otpadnog jestivog ulja može polagati na cestu.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije i povijesti znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je oko 3000 znanstveno-popularnih članaka te 16 znanstveno-popularnih knjiga; posljednja je "Antologija hrvatske popularizacije prirodnih znanosti".