Sjálfviðgerðir vegir: Eru sjálfbærir vegir loksins mögulegir?

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Kann 25, 2023

Innsýn samantekt

Aukin notkun ökutækja hefur sett gífurlegan þrýsting á stjórnvöld um viðhald og viðgerðir á vegum. Nýjar lausnir leyfa léttir í borgarstjórn með því að gera sjálfvirkan ferlið við að laga skemmdir á innviðum.   

Samhengi sjálfviðgerðar vega

Árið 2019 úthlutaðu ríki og sveitarfélög í Bandaríkjunum um það bil 203 milljörðum Bandaríkjadala, eða 6 prósent af heildar beinum almennum útgjöldum þeirra, til þjóðvega og vega, samkvæmt Urban Institute. Þessi upphæð gerði þjóðvegi og vegi að fimmtu stærstu útgjöldum miðað við bein almenn útgjöld á því ári. Þessi útgjöld vöktu einnig athygli fjárfesta sem hafa áhuga á að móta nýstárlegar lausnir til að hámarka verðmæti þessara opinberu innviðafjárfestinga. Sérstaklega eru rannsakendur og sprotafyrirtæki að gera tilraunir með önnur efni eða blöndur til að gera götur sveigjanlegri, sem geta náttúrulega lokað fyrir sprungur.

Til dæmis, þegar það er nógu hitað, snýst malbikið sem notað er á hefðbundnum vegum aðeins minna þétt og þenst út. Vísindamenn í Hollandi nýttu sér þessa hæfileika og bættu stáltrefjum við vegblönduna. Þegar örvunarvél er ekið yfir veginn hitnar stálið og veldur því að malbikið stækkar og fyllir upp í sprungur. Jafnvel þó að þessi aðferð kosti 25 prósent meira en hefðbundnir vegir, þá er sparnaðurinn sem tvöföldun líftíma og sjálfviðgerða eigna getur skapað allt að $95 milljónir USD árlega, samkvæmt Hollandi Delft háskólanum. Þar að auki leyfa stáltrefjar einnig gagnaflutning og opna möguleika fyrir sjálfstætt ökutæki.

Kína hefur einnig sína útgáfu af hugmyndinni með Su Jun-Feng frá Tianjin Polytechnic sem notar hylki af stækkandi fjölliðu. Þetta stækkar til að fylla upp í allar sprungur og sprungur um leið og þær myndast, stöðva rotnun vegarins en gera slitlagið minna brothætt.   

Truflandi áhrif 

Þar sem efnisvísindi halda áfram að batna munu stjórnvöld líklega halda áfram að fjárfesta í að þróa sjálfviðgerða vegi. Til dæmis bjuggu vísindamenn við Imperial College í London til verkfræðilegt lifandi efni (ELM) úr tiltekinni tegund af bakteríusellulósa árið 2021. Kúlufrumuræktirnar sem notaðar voru gætu skynjað hvort þær væru skemmdar. Þegar göt voru slegin á ELM hurfu þau eftir þrjá daga þegar frumurnar aðlagast til að lækna ELM. Eftir því sem fleiri prófanir af þessu tagi verða árangursríkar geta sjálfviðgerðir vegir sparað stjórnvöldum umtalsvert fjármagn í vegaviðgerðum. 

Þar að auki gæti hæfileikinn til að senda upplýsingar með því að samþætta stál í vegi gert rafknúnum ökutækjum (EVS) kleift að endurhlaða á meðan þeir eru á veginum, draga úr orkukostnaði og lengja vegalengdina sem þessar gerðir geta ferðast. Þó að endurbyggingaráætlanir gætu verið langt undan, gætu „endurnýjandi“ hylkin Kína veitt getu til að lengja líftíma vega. Auk þess hljóta árangursríkar tilraunir með lifandi efni að flýta fyrir rannsóknum á svæðinu þar sem þau eru viðhaldsfrí og geta verið umhverfisvænni en venjulegir íhlutir.

Hins vegar geta verið áskoranir framundan, aðallega þegar þessi tækni er prófuð. Til dæmis eru Evrópa og Bandaríkin nokkuð ströng með áþreifanlegar reglur. Engu að síður eru önnur lönd, eins og Suður-Kórea, Kína og Japan, þegar farin að skoða prófun á tvinnvegaefnum.

Afleiðingar sjálfviðgerða vega

Víðtækari afleiðingar sjálfviðgerðar vega geta verið:

• Minni slysa- og meiðslahætta af völdum hola og annarra yfirborðsgalla. Sömuleiðis getur lítillega lækkaður viðhaldskostnaður ökutækja á íbúaskala orðið að veruleika. 
• Minnkandi þörf fyrir vegaviðhald og viðgerðir. Þessi ávinningur getur einnig hjálpað til við að draga úr árlegri umferðarteppu og tafamælingum af völdum slíkrar viðhaldsvinnu.
• Betri innviðir til að styðja sjálfstýrð og rafknúin ökutæki, sem leiðir til útbreiddari upptöku þessara véla.
• Auka fjárfestingar í þróun annars konar og sjálfbærs efnis fyrir framtíðarvegi, sem og til notkunar í öðrum opinberum innviðaverkefnum.
• Einkageirinn samþættir þessa tækni við þróun atvinnuhúsnæðis og íbúðarhúsnæðis, sérstaklega á svæðum þar sem jarðskjálftahætta er viðkvæm.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Hvernig sérðu fyrir þér að sjálfviðgerðir vegir verði innleiddir í reynd og hvaða áskoranir gæti þurft að takast á við til að þær verði að veruleika?
• Hverjir eru mikilvægustu þættirnir sem þarf að hafa í huga þegar tekin er ákvörðun um hvort taka eigi upp sjálfvirka vegi á tilteknum stað eða ekki?