Routes auto-réparatrices : des routes durables sont-elles enfin possibles ?

• Auteur :
• Nom de l'auteur

  Prévision quantique
• 25 mai 2023

Résumé des informations

L'utilisation accrue des véhicules a exercé une énorme pression sur les gouvernements pour l'entretien et la réparation des routes. De nouvelles solutions permettent d'alléger la gouvernance urbaine en automatisant le processus de réparation des dommages aux infrastructures.   

Contexte des routes autoréparables

En 2019, les gouvernements des États et locaux aux États-Unis ont alloué environ 203 milliards de dollars américains, soit 6 % de leurs dépenses générales directes totales, aux autoroutes et aux routes, selon l'Urban Institute. Ce montant a fait des autoroutes et des routes la cinquième dépense en importance en termes de dépenses générales directes pour cette année-là. Ces dépenses ont également attiré l'attention d'investisseurs intéressés à concevoir des solutions novatrices pour maximiser la valeur de ces investissements publics dans les infrastructures. Des chercheurs et startups expérimentent notamment des matériaux alternatifs ou des mélanges pour rendre les rues plus résilientes, capables de colmater naturellement les fissures.

Par exemple, lorsqu'il est suffisamment chauffé, l'asphalte utilisé dans les routes traditionnelles devient légèrement moins dense et se dilate. Des chercheurs aux Pays-Bas ont utilisé cette capacité et ajouté des fibres d'acier au mélange routier. Lorsqu'une machine à induction roule sur la route, l'acier se réchauffe, provoquant l'expansion de l'asphalte et le remplissage des fissures. Même si cette méthode coûte 25 % de plus que les routes conventionnelles, les économies qu'une durée de vie doublée et des propriétés auto-réparatrices peuvent générer peuvent atteindre 95 millions de dollars par an, selon l'Université de Delft aux Pays-Bas. De plus, les fibres d'acier permettent également la transmission de données, ouvrant des possibilités pour les modèles de véhicules autonomes.

La Chine a également sa version du concept avec Su Jun-Feng de Tianjin Polytechnic utilisant des capsules d'un polymère en expansion. Ceux-ci se dilatent pour combler les fissures et les fissures dès qu'elles se forment, stoppant la dégradation de la route tout en rendant la chaussée moins cassante.   

Impact perturbateur 

À mesure que la science des matériaux continue de s'améliorer, les gouvernements continueront probablement d'investir dans le développement de routes autoréparables. Par exemple, des scientifiques de l'Imperial College de Londres ont créé en 2021 un matériau vivant d'ingénierie (ELM) composé d'un type particulier de cellulose bactérienne. Les cultures de cellules sphéroïdes utilisées pourraient détecter si elles étaient endommagées. Lorsque des trous ont été percés dans l'ORME, ils ont disparu au bout de trois jours alors que les cellules s'ajustaient pour guérir l'ORME. Au fur et à mesure que de plus en plus de tests comme celui-ci réussissent, les routes auto-réparatrices peuvent faire économiser aux gouvernements des ressources considérables sur les réparations routières. 

De plus, la capacité de transmettre des informations en intégrant de l'acier dans les routes pourrait permettre aux véhicules électriques (VE) de se recharger sur la route, réduisant ainsi les coûts d'énergie et prolongeant la distance que ces modèles peuvent parcourir. Bien que les plans de reconstruction soient loin d'être terminés, les capsules « rajeunissantes » de la Chine pourraient permettre d'allonger la durée de vie des routes. De plus, les expériences réussies avec des matériaux vivants ne manqueront pas d'accélérer la recherche dans le domaine car ils ne nécessitent aucun entretien et peuvent être plus respectueux de l'environnement que les composants standard.

Cependant, il peut y avoir des défis à relever, principalement lors des tests de ces technologies. Par exemple, l'Europe et les États-Unis sont assez stricts avec leurs réglementations concrètes. Néanmoins, d'autres pays, comme la Corée du Sud, la Chine et le Japon, envisagent déjà de tester des matériaux routiers hybrides.

Implications des routes auto-réparatrices

Les implications plus larges des routes auto-réparatrices peuvent inclure :

• Réduction des risques d'accidents et de blessures causés par les nids-de-poule et autres imperfections de surface. De même, des coûts d'entretien des véhicules légèrement réduits à l'échelle de la population peuvent être réalisés. 
• Un besoin décroissant de travaux d'entretien et de réparation des routes. Cet avantage peut également aider à réduire les embouteillages annuels et les retards causés par ces travaux de maintenance.
• De meilleures infrastructures pour prendre en charge les véhicules autonomes et électriques, conduisant à une adoption plus généralisée de ces machines.
• Accroître les investissements dans le développement de matériaux alternatifs et durables pour les futures routes, ainsi que pour des applications dans d'autres projets d'infrastructure publique.
• Le secteur privé intègre ces technologies dans le développement de bâtiments commerciaux et résidentiels, en particulier dans les régions sujettes aux tremblements de terre.

Questions à considérer

• Comment envisagez-vous la mise en œuvre pratique des routes auto-réparatrices et quels défis pourraient devoir être relevés pour en faire une réalité ?
• Quels sont les facteurs les plus importants à prendre en compte pour décider d'adopter ou non des routes autoréparatrices à un endroit particulier ?