Iseparanevad teed: kas jätkusuutlikud teed on lõpuks võimalikud?

PILDIKrediit:
Pildikrediit
iStock

Iseparanevad teed: kas jätkusuutlikud teed on lõpuks võimalikud?

Iseparanevad teed: kas jätkusuutlikud teed on lõpuks võimalikud?

Alapealkirja tekst
Arendatakse tehnoloogiaid, et teed saaksid end ise parandada ja toimida kuni 80 aastat.
    • Autor:
    • autori nimi
      Quantumrun Foresight
    • Võib 25 2023

    Ülevaate kokkuvõte

    Sõidukite suurenenud kasutamine on avaldanud valitsustele teehoolduse ja remonditööde osas tohutut survet. Uued lahendused võimaldavad leevendada linnajuhtimist, automatiseerides infrastruktuurikahjustuste kõrvaldamise protsessi.   

    Iseparanevate teede kontekst

    Linnainstituudi andmetel eraldasid USA osariigid ja kohalikud omavalitsused 2019. aastal maanteedele ja maanteedele ligikaudu 203 miljardit USA dollarit ehk 6 protsenti oma otsestest üldkuludest. See summa muutis kiirteed ja maanteed selle aasta otseste üldkulude arvestuses suuruselt viiendaks. See kulutus äratas ka investorite tähelepanu, kes olid huvitatud uuenduslike lahenduste väljatöötamisest, et maksimeerida nende avaliku infrastruktuuri investeeringute väärtust. Eelkõige katsetavad teadlased ja idufirmad alternatiivsete materjalide või segudega, et muuta tänavad vastupidavamaks, mis suudab loomulikult pragusid sulgeda.

    Näiteks traditsioonilistel teedel kasutatav asfalt muutub piisaval kuumutamisel veidi vähem tihedaks ja paisub. Hollandi teadlased kasutasid seda võimalust ja lisasid teesegule teraskiude. Kui induktsioonmasinaga üle tee sõidetakse, teras kuumeneb, mistõttu asfalt paisub ja täidab kõik praod. Kuigi see meetod maksab 25 protsenti rohkem kui tavalised teed, on Hollandi Delfti ülikooli andmetel säästud, mida kahekordistunud eluiga ja iseparanevad omadused tekitavad kuni 95 miljonit USA dollarit aastas. Lisaks võimaldavad teraskiud ka andmeedastust, avades võimalused autonoomsete sõidukimudelite jaoks.

    Hiinal on ka oma versioon kontseptsioonist Tianjini polütehnikumi Su Jun-Fengiga, kasutades paisuvast polümeerist kapsleid. Need laienevad, et täita kõik praod ja praod kohe pärast nende tekkimist, peatades tee lagunemise ja muutes teekatte vähem rabedaks.   

    Häiriv mõju 

    Kuna materjaliteadus paraneb jätkuvalt, jätkavad valitsused tõenäoliselt investeeringuid iseparanevate teede arendamisse. Näiteks Londoni Imperial College'i teadlased lõid 2021. aastal insenertehnilise elusmaterjali (ELM), mis on valmistatud teatud tüüpi bakteriaalsest tselluloosist. Kasutatud sferoidsed rakukultuurid võivad tuvastada, kas need on kahjustatud. Kui ELM-i augud tehti, kadusid need kolme päeva pärast, kui rakud kohanesid ELM-i paranemiseks. Kuna rohkem selliseid katseid edukaks osutub, võivad iseparanevad teed säästa valitsuste teede remondiks märkimisväärseid ressursse. 

    Lisaks võib terase teedesse integreerimise teel teabe edastamine võimaldada elektrisõidukitel (EV-del) end teel olles laadida, vähendades energiakulusid ja pikendades nende mudelitega läbitavat vahemaad. Ehkki taastamisplaanid võivad olla kaugel, võivad Hiina noorendavad kapslid pikendada teede eluiga. Lisaks kiirendavad edukad katsed elusmaterjalidega piirkonna uurimist, kuna need on hooldusvabad ja võivad olla keskkonnasõbralikumad kui standardkomponendid.

    Peamiselt nende tehnoloogiate testimisel võib aga ees oodata väljakutseid. Näiteks Euroopa ja USA on oma konkreetsete eeskirjadega üsna ranged. Sellegipoolest uurivad teised riigid, nagu Lõuna-Korea, Hiina ja Jaapan, juba hübriidteede materjalide katsetamist.

    Iseparanevate teede tagajärjed

    Iseparanevate teede laiemad tagajärjed võivad hõlmata järgmist:

    • Vähendab aukudest ja muudest pinnavigadest põhjustatud õnnetuste ja vigastuste ohtu. Samuti võidakse realiseerida elanikkonna mastaabis vähesel määral vähendatud sõidukite hoolduskulusid. 
    • Vähenev vajadus teehooldus- ja remonditööde järele. See eelis võib samuti aidata vähendada iga-aastaseid liiklusummikuid ja sellistest hooldustöödest tingitud viivitusi.
    • Parem infrastruktuur autonoomsete ja elektrisõidukite toetamiseks, mis toob kaasa nende masinate laialdasema kasutuselevõtu.
    • Investeeringute suurendamine alternatiivsete ja jätkusuutlike materjalide väljatöötamisse tulevaste teede jaoks, samuti rakenduste jaoks muudes avaliku infrastruktuuri projektides.
    • Erasektor, kes integreerib neid tehnoloogiaid äri- ja eluhoonete arendamisse, eriti maavärinaohtlikes piirkondades.

    Küsimused, mida kaaluda

    • Millisena kujutate ette iseparanevate teede tegelikku rakendamist ja milliste väljakutsetega tuleks nende elluviimiseks tegeleda?
    • Millised on kõige olulisemad tegurid, mida tuleb arvestada, kui otsustate, kas võtta konkreetses kohas iseparanevad teed või mitte?

    Insight viited

    Selle ülevaate jaoks viidati järgmistele populaarsetele ja institutsionaalsetele linkidele: