Putevi koji se samostalno popravljaju: Da li su održivi putevi konačno mogući?

• Autor:
• Ime autora

  Quantumrun Foresight
• Može 25, 2023

Sažetak uvida

Povećana upotreba vozila je izvršila ogroman pritisak na vlade za održavanje i popravke puteva. Nova rješenja omogućavaju olakšanje urbanog upravljanja automatizacijom procesa otklanjanja oštećenja infrastrukture.   

Kontekst puteva koji se samopopravljaju

U 2019., državne i lokalne vlasti u SAD-u izdvojile su približno 203 milijarde dolara, ili 6 posto svoje ukupne direktne opće potrošnje, za autoputeve i puteve, prema Urban Instituteu. Ovaj iznos čini autoputeve i puteve petim najvećim izdacima u smislu direktnih opštih rashoda za tu godinu. Ovaj izdatak je također privukao pažnju investitora zainteresiranih za osmišljavanje inovativnih rješenja kako bi se maksimizirala vrijednost ovih investicija u javnu infrastrukturu. Konkretno, istraživači i startupi eksperimentiraju s alternativnim materijalima ili mješavinama kako bi ulice učinili otpornijima, sposobnim da prirodno zatvore pukotine.

Na primjer, kada se dovoljno zagrije, asfalt koji se koristi na tradicionalnim cestama postaje nešto manje gust i širi se. Istraživači u Holandiji iskoristili su ovu sposobnost i dodali čelična vlakna u mješavinu cesta. Dok se indukcijska mašina vozi preko ceste, čelik se zagrijava, uzrokujući širenje asfalta i popunjavanje svih pukotina. Iako ova metoda košta 25 posto više od konvencionalnih puteva, uštede koje mogu ostvariti udvostručeni životni vijek i samopopravke su do 95 miliona dolara godišnje, prema holandskom univerzitetu Delft. Štaviše, čelična vlakna omogućavaju i prenos podataka, otvarajući mogućnosti za autonomne modele vozila.

Kina takođe ima svoju verziju koncepta sa Su Jun-Fengom sa politehnike Tianjin koristeći kapsule ekspandiranog polimera. Oni se šire kako bi popunili sve pukotine i pukotine čim se formiraju, zaustavljajući propadanje puta, a čineći pločnik manje krhkim.   

Ometajući uticaj 

Kako nauka o materijalima nastavlja da se poboljšava, vlade će vjerovatno nastaviti ulagati u razvoj puteva koji se samostalno popravljaju. Na primjer, naučnici na Imperial College of London stvorili su inženjerski živi materijal (ELM) napravljen od određene vrste bakterijske celuloze 2021. Korištene sferoidne ćelijske kulture mogle su osjetiti ako su oštećene. Kada su probušene rupe u ELM-u, one su nestale nakon tri dana dok su se ćelije prilagođavale da izliječe ELM. Kako sve više ovakvih testova bude uspješno, samopopravke puteva mogu vladama uštedjeti značajna sredstva za popravke puteva. 

Štaviše, mogućnost prenošenja informacija integracijom čelika u puteve mogla bi omogućiti električnim vozilima (EV) da se dopune dok su na putu, smanjujući troškove struje i produžujući udaljenost koju ovi modeli mogu prijeći. Iako su planovi obnove možda daleko, kineske kapsule za pomlađivanje mogle bi pružiti mogućnost produženja životnog vijeka puteva. Osim toga, uspješni eksperimenti sa živim materijalima će ubrzati istraživanje ovog područja jer ne zahtijevaju održavanje i mogu biti ekološki prihvatljiviji od standardnih komponenti.

Međutim, pred nama mogu biti izazovi, uglavnom pri testiranju ovih tehnologija. Na primjer, Evropa i SAD su prilično stroge sa svojim konkretnim propisima. Ipak, druge zemlje, kao što su Južna Koreja, Kina i Japan, već razmatraju testiranje hibridnih materijala za puteve.

Implikacije puteva koji se sami popravljaju

Šire implikacije samopopravke puteva mogu uključivati:

• Smanjen rizik od nezgoda i povreda uzrokovanih udarnim rupama i drugim nesavršenostima površine. Isto tako, mogu se ostvariti neznatno smanjeni troškovi održavanja vozila na nivou stanovništva. 
• Smanjenje potrebe za radovima na održavanju i popravci puteva. Ova pogodnost takođe može pomoći u smanjenju godišnjih saobraćajnih zagušenja i metrike kašnjenja uzrokovanih takvim radovima na održavanju.
• Bolja infrastruktura za podršku autonomnim i električnim vozilima, što dovodi do šireg usvajanja ovih mašina.
• Povećanje ulaganja u razvoj alternativnih i održivih materijala za buduće puteve, kao i za primjenu u drugim projektima javne infrastrukture.
• Privatni sektor integriše ove tehnologije u razvoj komercijalnih i stambenih zgrada, posebno u područjima podložnim potresima.

Pitanja koja treba razmotriti

• Kako zamišljate da se putevi koji se sami popravljaju implementiraju u praksi i na koje izazove bi se možda trebalo pozabaviti da bi oni postali stvarnost?
• Koji su najvažniji faktori koje treba uzeti u obzir kada odlučujete da li ćete na određenoj lokaciji usvojiti puteve koji se samostalno popravljaju?