Fenntarthatóság   rovat támogatója a Novochem

Mérnökök harcolnak azért, hogy a globális felmelegedés ne tegye tönkre az utakat

NRGreport | 2022.02.19. 06:00

A 2010-11-es ausztráliai áradások óriási pusztítást okoztak Queenslandben, 33 ember vesztette életét, és milliárdos nagyságrendű károkról számoltak be az államban. Az áradások 19 000 kilométernyi utat is megrongáltak, beleértve a sürgősségi és a szállítójárművek számára szükséges utakat is.

Ez a katasztrófa komoly leckét adott Queensland legveszélyeztetettebb útjainak időjárásállóvá tételének fontosságára. Azóta Queenslandben a habosított bitumen stabilizálásának nevezett eljárást alkalmazzák. Ennek során kis mennyiségű levegőt és hideg vizet fecskendeznek a forró bitumenbe, ami által a bitumen kitágul és vízálló réteget képez. Az eredmény egy erősebb, de rugalmasabb útfelület vagy járda, amely jobban ellenáll az árvíznek.

“Ezt a 2017-es Debbie trópusi ciklon idején Queensland útjain valóban kipróbálták és tesztelték” – mondja Caroline Evans, a Világ Útügyi Szövetség (PIARC) éghajlatváltozással és úthálózat ellenálló képességgel foglalkozó bizottságának elnöke.

“Amikor a víz visszahúzódott, a járdák épek maradtak, így nem volt szükség helyreállításra.”

A habbitumen-stabilizációt alkalmazásával az utak árvízállóbbak, és ez a megoldás költséghatékonyabbnak bizonyul, mint a hagyományos aszfalt.

Queensland jelentős kihívásokkal néz szembe, mivel az ausztrál államok és területek közül itt található a leghosszabb, több mint 33 300 km hosszú, állami ellenőrzés alatt álló úthálózat. Eddig 1000 km habosított bitumenes útburkolatot épített, és a közlekedési minisztérium megerősítette, hogy “folytatják a habosított bitumenes technikák fejlesztését”.

Ez csak egy a sok technológia közül, amelyet a hatóságok világszerte tesztelnek az utakon. A nepáli földcsuszamlások miatt megrongálódott utaktól kezdve az amerikai tengerparti autópályákon, a kenyai összeomlott hidakon át a kanadai olvadó jéghidakig – az egyre változékonyabbá váló globális éghajlat azzal fenyeget, hogy alapvető közlekedési hálózatok omolhatnak össze. Ugyanakkor ez a kihívás számos innovációra is ösztönöz.

Az utakkal kapcsolatos egyik legnagyobb probléma a magas hőmérséklettel szembeni érzékenységük. A szélsőséges hőség felpuhíthatja az útburkolatokat, ami több repedést, meghajlást, barázdálódást vagy felületi mélyedést eredményezhet.

Refiloe Mokoena, a dél-afrikai Tudományos és Ipari Kutatási Tanács (CSIR) kutatómérnöke szerint a pontos hatások a helyi viszonyoktól függenek.

Nagyon sok változó határozza meg az út meghibásodását

Az egyik megoldás a hőpajzsok alkalmazása. Ezek speciális bevonatok és apró, üreges kerámiarészecskék, amelyek világosítják az utak színét és visszaverik a napsugárzást.

“Néhány ilyen hővédő burkolat akár 10°C-kal is csökkentheti a felszíni hőmérsékletet” – mondja Evans.

Hozzáteszi, hogy ez segíthet a “hősziget” hatás csökkentésében is, ahol a városok sokkal melegebbek, mint a környező régiók, mivel az épületek elzárják a levegő áramlását, és gyakran hiányzik a zöld növényzet.

A 2020-as olimpiai játékok előtt Tokióban kipróbálták a Nippon Corporation építőipari cég, a Cool Pavement Society tagja által kifejlesztett, napfényt blokkoló festékbevonatot. Elmondásuk szerint 2020 végére közel hárommillió négyzetméternyi útfelületen alkalmaztak naphőt blokkoló festéket.

Bár az ilyen bevonatok megvédhetik az útfelületet, a gyalogosok életét kényelmetlenebbé tehetik. Az Egyesült Államokban végzett kutatások kimutatták, hogy a fényvisszaverő útburkolatok jelentős mennyiségű hőt sugároznak felfelé.

Ha nem tesznek megelőző lépéseket a hőmérséklet emelkedése és a megnövekedett csapadékmennyiség ellen, akkor a Coloradói Egyetem kutatása szerint az utak javításának és karbantartásának költségei 2100-ra elérhetik a 183 milliárd dollárt.

Evans úgy véli, hogy bár széles körű nemzetközi érdeklődés mutatkozik az alternatív útépítési technológiák iránt, az egyes országok között a különbséget a technológiákba való beruházáshoz rendelkezésre álló finanszírozás mértéke jelenti.

A drága, csúcstechnológiás anyagok és eljárások nem mindig indokoltak. A kis forgalmú utakat például földből kellene megépíteni, emberi erőforrással, az erősen környezetszennyező gépek helyett – mondja Mokoena. A költségek kordában tartásának egyik módja az lenne, ha “a sérülékeny utak célzott szakaszait vizsgálnánk”, ahelyett, hogy azonnal a teljes úthálózat korszerűsítésére törekednénk – mondja. Ez magában foglalhatná a megelőző karbantartás fokozását bizonyos területeken – ami olcsóbb lenne, mint az utólagos javítások.

Az alternatív anyagok különösen fontosak az útépítéshez gyakran használt homok hiánya miatt.

“A hulladék és az újrahasznosított anyagok felhasználása valószínűleg olcsóbb, helyben elérhető alternatív anyagot jelent majd a bitumen módosítására, hogy ellenálljon a magasabb hőmérséklettel járó megpróbáltatásoknak” – mondja Georges Mturi, a dél-afrikai CSIR vezető kutatója.

Újrahasznosított gumiabroncsokat teszteltek egy útszakaszon a dél-afrikai Gautengben, ahol az anyag nem mutatott a hő hatására keletkező repedéseket. Mturi szerint, aki részt vett a kísérletben, “folytatjuk a további építést és tesztelést, hogy a hulladék és az újrahasznosított anyagok útépítésben való felhasználásának különböző módjait is bemutassuk”.

Egyéb anyagként az újrahasznosított műanyag és üveg is szóba jöhet. Talán nem tűnik kézenfekvőnek, hogy ezek az anyagok képesek lennének ellenállni a magas hőmérsékletnek és a nagy forgalomnak, de “attól függően, hogy milyen formában érkezik az anyag, felhasználhatóak” – mondja Refiloe Mokoena.

“További kutatásokra lehet szükség ahhoz, hogy alternatívákat találjunk a bitumen és a műanyag helyett, hiszen mindkettő kőolaj melléktermék. Emellett vannak olyan, viszonylag könnyen elérhető lehetőségek, amelyeket ki lehet használni” – tette hozzá Mokoena. Ezek közé tartozik a csapadékvíz-infrastruktúra rendszeres karbantartása és így a vízelvezetés javítása, valamint az utak melletti fák ültetése a járdák árnyékolására.

Bár az utak ellenálló képességének javítására irányuló számos lehetséges innováció még a tesztelési és tervezési szakaszban van, Mokoena rámutat arra, hogy számos más, már kipróbált technológia is létezik. Most már csak az szükséges, hogy az iparág és a kormányok ösztönözzék ezek szélesebb körű elterjedését.

 

Kiemelt kép forrása: Unsplash

BBC

  NRGreport
Bejegyzés megosztása
Ajánlott cikkek
Iratkozz fel hírlevelünkre!
©2022 NRGREPORT, Minden jog fenntartva.