استبدال الأسفلت والخرسانة

هل يوجد بديل للأسفلت والخرسانة؟

ينتشر الأسفلت والخرسانة في كل مكان في البنية التحتية للنقل في العالم، هل يمكن تجاوز هذه المواد باهظة الثمن وغير المستدامة؟ إذا كان هناك شيء واحد يحدد التجربة البشرية الحديثة، فإن المشي والقيادة وركوب الدراجات على الطرق المعبدة يجب أن تكون موضع اهتمام.

كما تشكل الطرق المعبدة شرايين الاقتصادات الحديثة، مما يجعلها سريعة وسهلة وفعالة لنقل البضائع والأشخاص، وبغض النظر عن الطقس أو الظروف البيئية، تعتبر الطرق المعبدة اليوم تحسينًا جذريًا على التكرارات السابقة لأسطح الطرق، مثل الأحجار المرصوفة بالحصى أو حتى الخشب، ولكن هل يمكن تحسينها أكثر؟

إن من بين 64 مليون كيلومتر أو نحو ذلك من الطرق التي تغطي الكوكب، هناك حوالي 25 مليونًا معبدة، وذلك وفقًا لكتاب حقائق العالم، والغالبية العظمى من هذه الطرق مغطاة إما بالإسفلت (الرمل والحصى والحجر، أو باستخدام البيتومين كمادة رابطة) أو بالخرسانة المصبوبة، هذه المواد شديدة التحمل، ويمكن أن تتحمل وزنًا كبيرًا وتقلبات في درجات الحرارة، كما يسهل صيانتها وإصلاحها نسبيًا، ومع ذلك فإن لديهم حدودهم.

يعتبر الأسفلت أكثر عرضة بشكل خاص للحفر وهو أكثر عرضة للتلف من الظروف الجوية السائدة ودرجة الحرارة العالية، وبما أن البيتومين منتج نفطي، فهو ليس مستدامًا حقًا على المدى الطويل، حيث تعتبر كل من أسطح الطرق الإسفلتية والخرسانية مكلفة أيضًا في البناء والصيانة.

استجابة لهذه التحديات، تم اقتراح عدد من الحلول البديلة من قبل الشركات والباحثين حول العالم، فما هي هذه الأسطح البديلة للطرق، وما مدى احتمالية الإمساك بها؟

الإضافة في الأسفلت:

إن وصفة طريق الأسفلت القياسي اليوم هي حوالي 5 في المائة من البيتومين و95 في المائة من الرمل والحصى والحجر، حيث يوفر البيتومين مادة رابطة شبه قابلة للطرق، والسؤال هو ماذا لو أمكن استبدال جزء من هذا البيتومين بالبلاستيك؟ ولماذا تتوقف عند البلاستيك المعاد تدويره فقط؟

أصدر فريق من الباحثين في جامعة أستون في برمنغهام مؤخرًا نتائج لمنتج “البيتومين الحيوي” الجديد المصنوع من النفايات المنزلية العامة، حيث جرب العلماء تسخين القمامة، بما في ذلك البلاستيك والمواد العضوية والورق والمنسوجات، وذلك عند حوالي 500 درجة مئوية في غياب الأكسجين، وفي عملية تسمى الانحلال الحراري، حيث كانت النتيجة هي ظهور مادة سوداء قاتمة تشبه وتشارك في العديد من خصائص البيتومين.

استخدام الطاقة الشمسية للاستفادة بشكل أكبر من الرصف:

تقدم طرق اليوم وظيفة عملية واحدة فقط، حيث توفير سطح مستو للقيادة أو السير عليه، شركة (Solar Roadways) الأمريكية الناشئة لديها رؤية مختلفة لتحويل الطرق إلى مصدر للطاقة.

طورت الشركة نوعًا من الألواح الشمسية التي يمكن السير عليها والقيادة عليها (على الأقل بالمركبات الخفيفة)، وهذا يوفر بعض الاحتمالات غير العادية إلى حد ما، والجدير بالذكر أن الألواح الشمسية ستكون قادرة على توليد الكهرباء، حيث تدعي شركة (Solar Roadways) أنه إذا حل منتجها محل جميع الأسطح المرصوفة في الولايات المتحدة، فستكون قادرة على توليد ثلاثة أضعاف احتياجات الكهرباء الحالية للبلاد.

ومن المرجح أن يتم استخدام المنتج على الممرات، مما يسمح لأصحاب المنازل بتوليد الكهرباء الخاصة بهم، أو في أرصفة البلدية أو مواقف السيارات لإضاءة الشوارع وما إلى ذلك، إلى جانب نقطة بيع توليد الكهرباء، فإن منتج (Solar Roadways) له فوائد أخرى أيضًا، حيث يعتبر الرصف معياريًا، مما يعني أنه في حالة حدوث كسر واحد للوحة، سيتطلب الأمر شخصًا واحدًا فقط للخروج في شاحنة وإزالتها وتوصيل شاحنة جديدة، وهو أمر أسهل بكثير من ملء الحفر.

وهناك المزيد من التطبيقات المستقبلية أيضاً، حيث يحتوي المنتج على مصابيح LED، والتي تحدد الممرات (بدلاً من استخدام الطلاء) ويمكن “برمجتها” لعرض الرسائل على السطح مثل “إبطاء” أو “كاميرا السرعة في الأمام”، وفي الأيام الثلجية، يمكن أن ترتفع درجة حرارة السطح أيضًا، مما يؤدي إلى ذوبان الجليد وتحسين السلامة.

المراحل المبكرة للبدائل:

من الواضح أن هناك الكثير من الابتكارات الجارية، حيث يستكشف الباحثون والشركات بدائل للإسفلت والخرسانة وكلاهما، حيث سيطر على مواد رصف الطرق على مدار المائة عام الماضية.

ومع ذلك، فإن معظم هذه البدائل حتى الآن ما زالت مبكرة جدًا في تطويرها، مع الكثير من العمل والاختبار والاستثمار المطلوب قبل أن تشكل تهديدًا خطيرًا على الأسفلت أو الخرسانة، وفي الوقت الحالي تظل هاتان المادتان ملوك الطريق.