Η Βρετανία μπορεί σύντομα να δώσει λύση στο τεράστιο πρόβλημα των λακουβών χάρη σε μια επαναστατική τεχνολογία που συνδυάζει βιομάζα και τεχνητή νοημοσύνη.
Μια διεπιστημονική ομάδα από το King’s College London και το Πανεπιστήμιο Swansea, σε συνεργασία με επιστήμονες από τη Χιλή, αναπτύσσει έναν νέο τύπο "αυτο-επισκευαζόμενης" ασφάλτου, που μπορεί να επιδιορθώνει τις ρωγμές της χωρίς συντήρηση ή ανθρώπινη παρέμβαση.
Το κόστος των λακουβών και η ανάγκη για καινοτομία
Οι λακούβες αποτελούν τεράστιο πρόβλημα στη Βρετανία και την Ουαλία, με το ετήσιο κόστος επιδιόρθωσής τους να ανέρχεται σε 167 εκατ. ευρώ, ενώ το συνολικό ποσό που απαιτείται για την πλήρη αναβάθμιση του οδικού δικτύου φτάνει τα 19,1 δισ. ευρώ, σύμφωνα με την έρευνα ALARM.
Η υποβάθμιση του οδοστρώματος συμβαίνει κυρίως λόγω της οξείδωσης της ασφάλτου, κατά την οποία το μπιτουμένιο (το κολλώδες, μαύρο υλικό της ασφάλτου) σκληραίνει και γίνεται εύθραυστο. Αυτό προκαλεί ρωγμές, οι οποίες με την πάροδο του χρόνου εξελίσσονται σε λακούβες.
Οι λακούβες δημιουργούνται κυρίως λόγω της διαδικασίας ψύξης-απόψυξης τον χειμώνα. Το νερό εισχωρεί σε μικρές ρωγμές στην άσφαλτο, όπου παγώνει και διαστέλλεται, επιδεινώνοντας το πρόβλημα. Με την πάροδο του χρόνου, η άσφαλτος σπάει και αποκολλάται, δημιουργώντας επικίνδυνες κοιλότητες που καταστρέφουν οχήματα και θέτουν σε κίνδυνο οδηγούς αλλά και ποδηλάτες.
Πώς λειτουργεί η "αυτο-επιεσκευαζόμενη" άσφαλτος
Η ερευνητική ομάδα βρήκε έναν τρόπο να αντιστρέψει τη διαδικασία των ρωγμών, αναπτύσσοντας μια νέα μέθοδο "συρραφής" της ασφάλτου, δημιουργώντας δρόμους πιο ανθεκτικούς και βιώσιμους.
Για να επιτύχουν την αυτο-επιδιόρθωση, οι επιστήμονες ενσωμάτωσαν μικροσκοπικά πορώδη υλικά, γνωστά ως "σπόροι", τα οποία είναι μικρότερα από μια ανθρώπινη τρίχα και προέρχονται από φυτικά απόβλητα. Αυτοί οι "σπόροι" περιέχουν ανακυκλωμένα μαγειρικά έλαια, που απελευθερώνονται όταν εμφανίζονται ρωγμές στην άσφαλτο, αναστρέφοντας έτσι τη διαδικασία της φθοράς.
Σε εργαστηριακές δοκιμές, αυτή η προηγμένη άσφαλτος κατάφερε να επουλώσει πλήρως μια μικρορωγμή σε λιγότερο από μία ώρα, κάτι που μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής των δρόμων κατά 30%.
Η συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης και της Google
Για να κατανοήσουν καλύτερα τη διαδικασία οξείδωσης του μπιτουμένιου και του σχηματισμού ρωγμών, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μηχανική μάθηση (machine learning) και ανέπτυξαν ένα μοντέλο βασισμένο σε δεδομένα, το οποίο επιταχύνει τις ατομικές προσομοιώσεις της ασφάλτου.
Επιπλέον, η ομάδα συνεργάζεται με την Google Cloud, χρησιμοποιώντας τα εργαλεία Gemini και Vertex AI, για να προσομοιώσουν τη συμπεριφορά της ασφάλτου σε επίπεδο μορίων. Ο Iain Burgess, επικεφαλής του Google Cloud Public Sector UKI, δήλωσε: "Είναι συναρπαστικό να βλέπουμε πώς οι ομάδες των Swansea και King’s College London αξιοποιούν την ισχύ του cloud και της AI για να βελτιώσουν τη χημεία της ασφάλτου."
Προς ένα βιώσιμο και ανθεκτικό οδικό δίκτυο
Η νέα αυτή τεχνολογία εντάσσεται στη στρατηγική της βρετανικής κυβέρνησης για μηδενικές εκπομπές άνθρακα έως το 2050. Ένα σημαντικό μέρος των εκπομπών προέρχεται από την παραγωγή ασφάλτου, γεγονός που καθιστά τη χρήση βιομάζας και ανακυκλωμένων υλικών προτεραιότητα για το μέλλον των υποδομών.
Οφέλη πέρα από την αποκατάσταση των δρόμων
Πέρα από την εξοικονόμηση δισεκατομμυρίων ευρώ για τις δημοτικές αρχές, η νέα άσφαλτος μπορεί να μειώσει σημαντικά τις εργασίες συντήρησης και να προσφέρει πιο ομαλή οδήγηση στους Βρετανούς οδηγούς. Επιπλέον, η χρήση φυτικών αποβλήτων αντί για πετρελαϊκά παράγωγα καθιστά την οδοποιία περισσότερο φιλική προς το περιβάλλον.
Η πρωτοβουλία αυτή αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία, καθώς το πρόβλημα των λακουβών έχει οδηγήσει σε επταετές ρεκόρ θανάτων και σοβαρών τραυματισμών. Σύμφωνα με στοιχεία του Υπουργείου Μεταφορών, 15 άνθρωποι κάθε μήνα σκοτώνονται ή μένουν με μόνιμες αναπηρίες λόγω τροχαίων ατυχημάτων που σχετίζονται με την κακή κατάσταση των δρόμων.
Θανατηφόρες συνέπειες και οικονομική επιβάρυνση
Τα στατιστικά στοιχεία των τελευταίων επτά ετών δείχνουν ότι 61 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους και 1.199 τραυματίστηκαν σοβαρά εξαιτίας των επικίνδυνων λακουβών. Ιδιαίτερα ευάλωτοι είναι οι ποδηλάτες και οι μοτοσικλετιστές, με 17 και 19 θανάτους αντίστοιχα.
Εκτός από τις ανθρώπινες απώλειες, το οικονομικό κόστος είναι εξίσου ανησυχητικό. Το 2023, οι ζημιές σε οχήματα λόγω λακουβών έφτασαν τα 663 εκατ. ευρώ (579 εκατ. λίρες), το υψηλότερο ποσό που έχει καταγραφεί.
Ο Δρ Francisco Martin-Martinez, ειδικός στην Υπολογιστική Χημεία στο King’s College London, τόνισε: "Στη φύση, όταν ένα δέντρο ή ένα ζώο τραυματίζεται, το τραύμα επουλώνεται από μόνο του. Θέλουμε να εφαρμόσουμε αυτήν την ιδέα στους δρόμους, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής τους και μειώνοντας τις ανάγκες συντήρησης."
Αντίστοιχα, ο Δρ Jose Norambuena-Contreras, ειδικός στην αυτο-επιδιορθώσιμη άσφαλτο, εξήγησε: "Η διεπιστημονική μας μελέτη συνδυάζει μηχανικούς, χημικούς και επιστήμονες υπολογιστών, με στόχο τη δημιουργία βιώσιμης ασφάλτου. Χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη, ερευνούμε τη δομή του μπιτουμένιου σε μοριακό επίπεδο, ώστε να ενισχύσουμε τις ιδιότητες αυτο-ίασης της ασφάλτου."
Η επόμενη μέρα για τους δρόμους
Αν και η τεχνολογία βρίσκεται ακόμα σε στάδιο ανάπτυξης, οι προοπτικές της είναι τεράστιες. Η νέα αυτο-επιδιορθώσιμη άσφαλτος θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση των λακουβών, την αύξηση της διάρκειας ζωής των δρόμων, τη μείωση του κόστους συντήρησης και τη βιωσιμότητα των μεταφορών.
Η Βρετανία, που αντιμετωπίζει κρίσιμα προβλήματα με το οδικό της δίκτυο, έχει την ευκαιρία να πρωτοστατήσει στην ανάπτυξη "έξυπνων" δρόμων του μέλλοντος, βάζοντας τέλος στις επικίνδυνες και δαπανηρές λακούβες.