Selvreparerende veier: Er bærekraftige veier endelig mulig?

BILDEKREDITT:
Bilde kreditt
iStock

Selvreparerende veier: Er bærekraftige veier endelig mulig?

Selvreparerende veier: Er bærekraftige veier endelig mulig?

Underoverskriftstekst
Teknologier utvikles for å gjøre det mulig for veier å reparere seg selv og fungere i opptil 80 år.
    • Forfatter:
    • forfatternavn
      Quantumrun Foresight
    • Kan 25, 2023

    Oppsummering av innsikt

    Den økte bruken av kjøretøy har lagt et enormt press på myndighetene for veivedlikehold og reparasjoner. Nye løsninger gir mulighet for lettelse i bystyring ved å automatisere prosessen med å fikse infrastrukturskader.   

    Selvreparerende veier kontekst

    I 2019 bevilget statlige og lokale myndigheter i USA omtrent 203 milliarder USD, eller 6 prosent av deres totale direkte generelle utgifter, til motorveier og veier, ifølge Urban Institute. Dette beløpet gjorde motorveier og veier til de femte største utgiftene når det gjelder direkte generelle utgifter for det året. Disse utgiftene tiltrakk seg også oppmerksomheten til investorer som er interessert i å utvikle innovative løsninger for å maksimere verdien av disse offentlige infrastrukturinvesteringene. Spesielt eksperimenterer forskere og startups med alternative materialer eller blandinger for å gjøre gatene mer motstandsdyktige, i stand til naturlig å lukke opp sprekker.

    For eksempel, når den varmes opp tilstrekkelig, svinger asfalten som brukes på tradisjonelle veier litt mindre tett og utvider seg. Forskere i Nederland brukte denne evnen og la til stålfibre til veiblandingen. Når en induksjonsmaskin kjøres over veien, varmes stålet opp, noe som får asfalten til å utvide seg og fylle ut eventuelle sprekker. Selv om denne metoden koster 25 prosent mer enn konvensjonelle veier, er besparelsene som en doblet levetid og selvreparerende eiendommer kan generere opptil 95 millioner USD årlig, ifølge Nederland's Delft University. Dessuten tillater stålfibre også dataoverføring, noe som åpner for muligheter for autonome kjøretøymodeller.

    Kina har også sin versjon av konseptet med Su Jun-Feng fra Tianjin Polytechnic som bruker kapsler av en ekspanderende polymer. Disse utvider seg for å fylle opp eventuelle sprekker og sprekker så snart de dannes, og stopper veiens forfall samtidig som fortauet blir mindre sprøtt.   

    Forstyrrende påvirkning 

    Ettersom materialvitenskapen fortsetter å forbedre seg, vil myndighetene sannsynligvis fortsette å investere i å utvikle selvreparerende veier. For eksempel skapte forskere ved Imperial College of London et ingeniørlivsmateriale (ELM) laget av en spesiell type bakteriell cellulose i 2021. Kulecellekulturene som ble brukt kunne føle om de var skadet. Når det ble slått hull i ELM, forsvant de etter tre dager da cellene tilpasset seg for å helbrede ELM. Ettersom flere tester som dette blir vellykkede, kan selvreparerende veier spare myndigheter for betydelige ressurser på veireparasjoner. 

    Dessuten kan muligheten til å overføre informasjon ved å integrere stål i veier tillate at elektriske kjøretøyer (EV-er) lades opp mens de er på veien, redusere strømkostnadene og utvide avstanden disse modellene kan reise. Selv om gjenoppbyggingsplaner kan være langt unna, kan Kinas "rejuvenator"-kapsler gi muligheten til å forlenge levetiden til veiene. I tillegg vil vellykkede eksperimenter med levende materialer akselerere forskningen på området siden de er vedlikeholdsfrie og kan være mer miljøvennlige enn standardkomponenter.

    Det kan imidlertid være utfordringer fremover, hovedsakelig ved testing av disse teknologiene. For eksempel er Europa og USA ganske strenge med sine konkrete regelverk. Ikke desto mindre ser andre land, som Sør-Korea, Kina og Japan, allerede på å teste hybrid veimaterialer.

    Implikasjoner av selvreparerende veier

    Større implikasjoner av selvreparerende veier kan omfatte:

    • Redusert ulykkes- og skaderisiko forårsaket av jettegryter og andre overflatefeil. Likeledes kan marginalt reduserte vedlikeholdskostnader for kjøretøy i befolkningsskala realiseres. 
    • Et synkende behov for veivedlikehold og reparasjonsarbeid. Denne fordelen kan også bidra til å redusere årlig trafikkbelastning og forsinkelsesverdier forårsaket av slikt vedlikeholdsarbeid.
    • Bedre infrastruktur for å støtte autonome og elektriske kjøretøy, noe som fører til mer utbredt bruk av disse maskinene.
    • Øke investeringer i utvikling av alternative og bærekraftige materialer for fremtidige veier, samt for applikasjoner i andre offentlige infrastrukturprosjekter.
    • Den private sektoren integrerer disse teknologiene i utviklingen av kommersielle bygninger og boliger, spesielt i jordskjelvutsatte regioner.

    Spørsmål å vurdere

    • Hvordan ser du for deg at selvreparerende veier implementeres i praksis, og hvilke utfordringer må kanskje håndteres for å gjøre dem til virkelighet?
    • Hva er de viktigste faktorene å vurdere når du bestemmer deg for å ta i bruk selvreparerende veier på et bestemt sted?

    Innsiktsreferanser

    Følgende populære og institusjonelle lenker ble referert for denne innsikten: