כבישים לתיקון עצמי: האם כבישים ברי קיימא סוף סוף אפשריים?

אשראי תמונה:
אשראי תמונה
iStock

כבישים לתיקון עצמי: האם כבישים ברי קיימא סוף סוף אפשריים?

כבישים לתיקון עצמי: האם כבישים ברי קיימא סוף סוף אפשריים?

טקסט כותרות משנה
טכנולוגיות מפותחות כדי לאפשר לכבישים לתקן את עצמם ולתפקד עד 80 שנה.
    • מְחַבֵּר:
    • שם היוצר
      Quantumrun Foresight
    • מאי 25, 2023

    סיכום תובנה

    השימוש המוגבר בכלי רכב הפעיל לחץ עצום על ממשלות לתחזוקת כבישים ותיקונים. פתרונות חדשים מאפשרים הקלה בממשל עירוני על ידי אוטומציה של תהליך תיקון נזקי תשתית.   

    הקשר כבישים לתיקון עצמי

    בשנת 2019, ממשלות מדינות ומקומיות בארה"ב הקצו כ-203 מיליארד דולר, או 6% מסך ההוצאות הכלליות הישירות שלהן, לכבישים מהירים וכבישים, לפי המכון העירוני. סכום זה הפך את הכבישים והכבישים להוצאה החמישית בגודלה במונחים של הוצאה כללית ישירה לאותה שנה. הוצאה זו משכה גם את תשומת לבם של משקיעים המעוניינים להמציא פתרונות חדשניים כדי למקסם את הערך של השקעות תשתית ציבוריות אלו. בפרט, חוקרים וסטארט-אפים מתנסים בחומרים או תערובות חלופיים כדי להפוך את הרחובות לגמישים יותר, המסוגלים לסגור סדקים באופן טבעי.

    לדוגמה, כאשר מחומם מספיק, האספלט המשמש בכבישים מסורתיים פונה מעט פחות צפוף ומתרחב. חוקרים בהולנד השתמשו ביכולת זו והוסיפו סיבי פלדה לתמהיל הכבישים. כאשר מכונת אינדוקציה מונעת על הכביש, הפלדה מתחממת, וגורמת לאספלט להתרחב ולמלא סדקים כלשהם. למרות ששיטה זו עולה 25 אחוז יותר מכבישים קונבנציונליים, החיסכון שאורך חיים מוכפל ונכסים לתיקון עצמי יכולים לייצר הוא עד 95 מיליון דולר בשנה, לפי אוניברסיטת דלפט בהולנד. יתרה מכך, סיבי פלדה מאפשרים גם העברת נתונים, ופותחים אפשרויות לדגמי רכב אוטונומיים.

    לסין יש גם את הגרסה שלה לרעיון עם Su Jun-Feng מ-Tianjin Polytechnic באמצעות קפסולות של פולימר מתרחב. אלה מתרחבים וממלאים את כל הסדקים והסדקים ברגע שהם נוצרים, ובכך עוצרים את ריקבון הכביש ובמקביל הופכים את המדרכה לפחות שבירה.   

    השפעה משבשת 

    ככל שמדע החומרים ממשיך להשתפר, ממשלות ככל הנראה ימשיכו להשקיע בפיתוח כבישים לתיקון עצמי. לדוגמה, מדענים מהאימפריאל קולג' של לונדון יצרו חומר חי הנדסי (ELM) העשוי מסוג מסוים של תאית חיידקית בשנת 2021. תרביות תאי כדוריות בהן נעשה שימוש יכלו לחוש אם הן נפגעו. כאשר נקבו חורים ב-ELM, הם נעלמו לאחר שלושה ימים כשהתאים התאימו לריפוי ה-ELM. ככל שמבחנים כאלה מצליחים יותר, כבישים עם תיקון עצמי יכולים לחסוך לממשלות משאבים רבים בתיקוני כבישים. 

    יתרה מכך, היכולת להעביר מידע על ידי שילוב פלדה בכבישים יכולה לאפשר לכלי רכב חשמליים (EV) להיטען מחדש בזמן על הכביש, לצמצם את עלויות החשמל ולהאריך את המרחק שדגמים אלה יכולים לעבור. למרות שתוכניות הבנייה מחדש עשויות להיות רחוקות, קפסולות 'הצעיר' של סין יכולות לספק את היכולת להאריך את תוחלת החיים של הכבישים. בנוסף, ניסויים מוצלחים בחומרים חיים חייבים להאיץ את המחקר באזור מכיוון שהם נטולי תחזוקה ויכולים להיות ידידותיים יותר לסביבה מאשר רכיבים סטנדרטיים.

    עם זאת, עשויים להיות אתגרים לפנינו, בעיקר בעת בדיקת הטכנולוגיות הללו. לדוגמה, אירופה וארה"ב מחמירות למדי עם התקנות הקונקרטיות שלהן. עם זאת, מדינות אחרות, כמו דרום קוריאה, סין ויפן, כבר בוחנות בדיקת חומרי כביש היברידיים.

    השלכות של כבישים לתיקון עצמי

    השלכות רחבות יותר של כבישים לתיקון עצמי עשויות לכלול:

    • הפחתת סיכוני תאונות ופציעות הנגרמים על ידי בורות ופגמים אחרים במשטח. כמו כן, עלויות תחזוקת רכב מופחתות באופן שולי בקנה מידה אוכלוסייה עשויות להתממש. 
    • צורך יורד בעבודות תחזוקה ותיקון כבישים. הטבה זו יכולה גם לסייע בהפחתת עומסי תנועה ומדדי עיכובים שנגרמים כתוצאה מעבודות תחזוקה כאלה.
    • תשתיות טובות יותר לתמיכה ברכבים אוטונומיים וחשמליים, מה שמוביל לאימוץ נרחב יותר של מכונות אלו.
    • הגדלת ההשקעות בפיתוח חומרים חלופיים וברי קיימא עבור כבישים עתידיים, וכן עבור יישומים בפרויקטים אחרים של תשתית ציבורית.
    • המגזר הפרטי משלב טכנולוגיות אלו בפיתוח מבני מסחר ומגורים, במיוחד באזורים מועדים לרעידות אדמה.

    שאלות שכדאי לקחת בחשבון

    • איך אתה רואה את הכבישים המתקנים את עצמם מיושמים בפועל, ואילו אתגרים אולי צריך להתמודד כדי להפוך אותם למציאות?
    • מהם הגורמים החשובים ביותר שיש לקחת בחשבון כאשר מחליטים אם לאמץ או לא לאמץ כבישים לתיקון עצמי במיקום מסוים?

    הפניות לתובנות

    הקישורים הפופולריים והמוסדיים הבאים קיבלו התייחסות לתובנה זו: