Дарогі, якія аднаўляюцца самастойна: ці магчымыя нарэшце ўстойлівыя дарогі?

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Можа 25, 2023

Кароткі агляд

Павелічэнне выкарыстання транспартных сродкаў стварае каласальны ціск на ўрады з нагоды абслугоўвання і рамонту дарог. Новыя рашэнні дазваляюць палегчыць кіраванне горадам за кошт аўтаматызацыі працэсу ліквідацыі пашкоджанняў інфраструктуры.   

Кантэкст дарог, якія самастойна рамантуюцца

У 2019 годзе дзяржаўныя і мясцовыя органы ўлады ў ЗША вылучылі каля 203 мільярдаў долараў ЗША, або 6 працэнтаў ад агульных прамых агульных выдаткаў, на шашы і дарогі, паводле Urban Institute. Гэтая сума зрабіла шашы і дарогі пятым па велічыні выдаткаў з пункту гледжання прамых агульных выдаткаў за гэты год. Гэтыя выдаткі таксама прыцягнулі ўвагу інвестараў, зацікаўленых у распрацоўцы інавацыйных рашэнняў для максімальнага павелічэння кошту гэтых інвестыцый у дзяржаўную інфраструктуру. У прыватнасці, даследчыкі і стартапы эксперыментуюць з альтэрнатыўнымі матэрыяламі або сумесямі, каб зрабіць вуліцы больш устойлівымі, здольнымі натуральна закрываць расколіны.

Напрыклад, пры дастатковай тэмпературы асфальт, які выкарыстоўваецца ў традыцыйных дарогах, становіцца крыху менш шчыльным і пашыраецца. Даследчыкі з Нідэрландаў выкарысталі гэтую здольнасць і дадалі сталёвыя валакна ў дарожную сумесь. Калі індукцыйная машына рухаецца па дарозе, сталь награваецца, у выніку чаго асфальт пашыраецца і запаўняе ўсе расколіны. Нягледзячы на ​​тое, што гэты метад каштуе на 25 працэнтаў даражэй, чым звычайныя дарогі, эканомія, якую можа прынесці падвоены тэрмін службы і магчымасць самааднаўлення, складае да 95 мільёнаў долараў ЗША штогод, паводле звестак нідэрландскага Дэлфтскага ўніверсітэта. Акрамя таго, сталёвыя валакна таксама дазваляюць перадаваць даныя, што адкрывае магчымасці для аўтаномных мадэляў транспартных сродкаў.

Кітай таксама мае сваю версію канцэпцыі з Су Джун-Фенгам з Цяньцзіньскага політэхнічнага інстытута з выкарыстаннем капсул з пашыральнага палімера. Яны пашыраюцца, запаўняючы любыя расколіны і расколіны, як толькі яны ўтвараюцца, спыняючы гніенне дарогі, робячы тратуар менш ломкім.   

Разбуральнае ўздзеянне 

Паколькі матэрыялазнаўства працягвае ўдасканальвацца, урады, верагодна, будуць працягваць інвеставаць у развіццё дарог, якія самастойна аднаўляюцца. Напрыклад, у 2021 годзе навукоўцы з Імперскага каледжа Лондана стварылі інжынерны жывы матэрыял (ELM), зроблены з пэўнага віду бактэрыяльнай цэлюлозы. Культуры сфероідных клетак, якія выкарыстоўваліся, адчувалі, калі яны былі пашкоджаныя. Калі ў ELM былі прабіты дзіркі, яны зніклі праз тры дні, калі клеткі прыстасаваліся да гаення ELM. Па меры таго, як усё больш падобных выпрабаванняў стане паспяховым, самааднаўленне дарог можа зэканоміць урадам значныя рэсурсы на рамонце дарог. 

Больш за тое, магчымасць перадачы інфармацыі шляхам інтэграцыі сталі ў дарогі можа дазволіць электрамабілям (EV) зараджацца ў дарозе, скарачаючы выдаткі на электраэнергію і павялічваючы адлегласць, якую гэтыя мадэлі могуць праехаць. Нягледзячы на ​​тое, што планы па рэканструкцыі яшчэ далёкія, кітайскія амаладжальныя капсулы могуць даць магчымасць падоўжыць тэрмін службы дарог. Акрамя таго, паспяховыя эксперыменты з жывымі матэрыяламі абавязкова паскораць даследаванні ў гэтай галіне, паколькі яны не патрабуюць абслугоўвання і могуць быць больш экалагічна чыстымі, чым стандартныя кампаненты.

Аднак наперадзе могуць узнікнуць праблемы, галоўным чынам падчас тэставання гэтых тэхналогій. Напрыклад, Еўропа і ЗША даволі строга ставяцца да канкрэтных правілаў. Тым не менш, іншыя краіны, такія як Паўднёвая Карэя, Кітай і Японія, ужо разглядаюць магчымасць тэставання гібрыдных дарожных матэрыялаў.

Наступствы самастойнага рамонту дарог

Больш шырокія наступствы самастойнага рамонту дарог могуць уключаць:

• Зніжэнне рызыкі няшчасных выпадкаў і траўмаў, выкліканых выбоінамі і іншымі дэфектамі паверхні. Падобным чынам могуць быць рэалізаваны нязначна зніжаныя выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне транспартных сродкаў у маштабе насельніцтва. 
• Змяншаецца патрэба ва ўтрыманні і рамонце дарог. Гэта перавага таксама можа дапамагчы паменшыць штогадовыя заторы і паказчыкі затрымак, выкліканых такімі работамі па тэхнічным абслугоўванні.
• Лепшая інфраструктура для падтрымкі аўтаномных і электрамабіляў, што прывядзе да больш шырокага распаўсюджвання гэтых машын.
• Павелічэнне інвестыцый у распрацоўку альтэрнатыўных і ўстойлівых матэрыялаў для будучых дарог, а таксама для прымянення ў іншых праектах грамадскай інфраструктуры.
• Прыватны сектар, які інтэгруе гэтыя тэхналогіі ў развіццё камерцыйных і жылых будынкаў, асабліва ў сейсманебяспечных рэгіёнах.

Пытанні для разгляду

• Як вы ўяўляеце сабе рэалізацыю самааднаўлення дарог на практыцы і якія задачы трэба будзе вырашыць, каб гэта стала рэальнасцю?
• Якія найбольш важныя фактары трэба ўлічваць пры прыняцці рашэння аб увядзенні самааднаўлення дарог у пэўным месцы?