Selvreparerende veje: Er bæredygtige veje endelig mulige?

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• Maj 25, 2023

Oversigt over indsigt

Den øgede brug af køretøjer har lagt et enormt pres på regeringer med hensyn til vejvedligeholdelse og reparationer. Nye løsninger giver mulighed for lettelse i bystyring ved at automatisere processen med at reparere infrastrukturskader.   

Selvreparerende veje kontekst

I 2019 allokerede statslige og lokale myndigheder i USA cirka 203 milliarder USD, eller 6 procent af deres samlede direkte generelle udgifter, til motorveje og veje, ifølge Urban Institute. Dette beløb gjorde motorveje og veje til de femtestørste udgifter i form af direkte generelle udgifter for det år. Disse udgifter tiltrak også opmærksomhed fra investorer, der var interesserede i at udtænke innovative løsninger for at maksimere værdien af ​​disse offentlige infrastrukturinvesteringer. Især forskere og startups eksperimenterer med alternative materialer eller blandinger for at gøre gaderne mere modstandsdygtige, der naturligt kan lukke sprækker.

For eksempel, når den opvarmes tilstrækkeligt, svinger den asfalt, der bruges på traditionelle veje, lidt mindre tæt og udvider sig. Forskere i Holland udnyttede denne evne og tilføjede stålfibre til vejblandingen. Når en induktionsmaskine køres hen over vejen, varmes stålet op, hvilket får asfalten til at udvide sig og udfylde eventuelle revner. Selvom denne metode koster 25 procent mere end konventionelle veje, er de besparelser, som en fordoblet levetid og selvreparerende egenskaber kan generere, op til 95 millioner USD årligt, ifølge Hollands Delft Universitet. Desuden giver stålfibre også mulighed for datatransmission, hvilket åbner muligheder for autonome køretøjsmodeller.

Kina har også sin version af konceptet med Su Jun-Feng fra Tianjin Polytechnic, der bruger kapsler af en ekspanderende polymer. Disse udvider sig for at fylde eventuelle revner og sprækker op, så snart de dannes, og standser vejens forfald, samtidig med at fortovet bliver mindre skørt.   

Forstyrrende påvirkning 

Efterhånden som materialevidenskaben fortsætter med at forbedre sig, vil regeringer sandsynligvis fortsætte med at investere i at udvikle selvreparerende veje. For eksempel skabte forskere ved Imperial College of London et teknisk levende materiale (ELM) lavet af en bestemt slags bakteriel cellulose i 2021. De anvendte sfæroidcellekulturer kunne mærke, om de var beskadiget. Når der blev slået huller i ELM, forsvandt de efter tre dage, da cellerne tilpassede sig til at helbrede ELM. Efterhånden som flere tests som denne bliver vellykkede, kan selvreparerende veje spare regeringer for betydelige ressourcer på vejreparationer. 

Desuden kan evnen til at transmittere information ved at integrere stål i veje give elektriske køretøjer (EV'er) mulighed for at genoplade, mens de er på vejen, hvilket reducerer strømomkostningerne og forlænger den afstand, som disse modeller kan rejse. Selvom genopbygningsplanerne kan være langt væk, kan Kinas 'rejuvenator'-kapsler give mulighed for at forlænge vejens levetid. Derudover vil vellykkede eksperimenter med levende materialer nødvendigvis accelerere forskningen i området, da de er vedligeholdelsesfrie og kan være mere miljøvenlige end standardkomponenter.

Der kan dog være udfordringer forude, primært ved afprøvning af disse teknologier. For eksempel er Europa og USA ret strenge med deres konkrete regler. Ikke desto mindre er andre lande, såsom Sydkorea, Kina og Japan, allerede i gang med at teste hybrid vejmaterialer.

Konsekvenser af selvreparerende veje

Bredere konsekvenser af selvreparerende veje kan omfatte:

• Reduceret risiko for ulykker og skader forårsaget af huller og andre overfladefejl. Ligeledes kan der realiseres marginalt reducerede omkostninger til vedligeholdelse af køretøjer på en befolkningsskala. 
• Et faldende behov for vejvedligeholdelse og reparationsarbejde. Denne fordel kan også hjælpe med at reducere årlige trafikpropper og forsinkelsesmålinger forårsaget af sådant vedligeholdelsesarbejde.
• Bedre infrastrukturer til at understøtte autonome og elektriske køretøjer, hvilket fører til mere udbredt anvendelse af disse maskiner.
• Øge investeringer i udvikling af alternative og bæredygtige materialer til fremtidige veje, samt til anvendelse i andre offentlige infrastrukturprojekter.
• Den private sektor integrerer disse teknologier i udviklingen af ​​kommercielle bygninger og boliger, især i jordskælvsudsatte regioner.

Spørgsmål at overveje

• Hvordan forestiller du dig, at selvreparerende veje implementeres i praksis, og hvilke udfordringer skal der måske tages fat på for at gøre dem til virkelighed?
• Hvad er de vigtigste faktorer at overveje, når man beslutter sig for, om man vil anvende selvreparerende veje på et bestemt sted?