Uuenduslikud kiirteed: mis ootab meid tulevikus?
Ülevaade tuleviku uuenduslikest teedest: targad teetehnoloogiad, uuendused teehoolduses. Video tulevikuteedest.
Artikli sisu:
- 6 tuleviku nutikat teetehnoloogiat
- Pimedas helendavad
- interaktiivne valgus
- tuuletuled
- Eelistatud elektrirada
- päikeseteed
- kineetilised teed
- Uuendused teehoolduses
- plastist teed
- Elektrilised lumesulatussüsteemid
- Kiire remont spetsiaalsete plaastritega
- Iseparanevad teed
- Video tulevikuteedest
Autotööstus on viimase poole sajandi jooksul tohutult muutunud, nagu ka teed, mida mööda sõidame. Autod muutuvad iga päevaga kiiremaks, targemaks ja keerukamaks ning neid toetav infrastruktuur püüab sammu pidada.
Meie planeeti katab ülemaailmne kiirteede võrgustik. See kasvab pidevalt ja kahekordistub 25-30 aasta pärast. Tee-ehituse vallas saab teha palju asju, et teed läbi uuenduste ohutumaks, tugevamaks, mugavamaks muuta. On isegi idee kasutada neid päikeseenergia kogumiseks, salvestamiseks ja elamute elektrivõrku ülekandmiseks.
Täna vaatleme seda ja teisi tehnoloogiaid lähemalt – teeme nii-öelda virtuaalse teekonna mööda tulevikuteid, et heita pilk uskumatutele uuendustele ja teada saada, kuidas disain, materjalid ja disainilahendused muutuvad. lähiaastatel.
6 tuleviku nutikat teetehnoloogiat
Pimedas helendavad
Selle asemel, et kulutada tonni raha tuhandete kilomeetrite pikkusele traditsioonilisele teevalgustusele, on pimedas helendava teemärgistuse idee parem ja vastuvõetavam alternatiiv.
Helendavad märgistused on teedel juba olemas – näiteks Hollandis. Selle valmistamiseks kasutatakse helendavat pulbrit sisaldavat värvi: päeval "laetakse" ja pimedas hakkab kogunenud valgust välja andma.
Rohelised valgustriibud ulatuvad kogu raja pikkuses ja helendavad igal õhtul kuni 8 tundi, aidates autol teel tsentreerida. Ideaalis täiendavad neid kuumatundlikust värvist valmistatud hoiatavad liiklusmärgid. Ohutus on paranenud ja sõit ise meenutab arvutimängu. Raskused tekivad ainult ilmastiku ebastabiilsuse ja koos sellega ka värvi sära tõttu.
interaktiivne valgus
Lisaks liikumisjoone esiletõstmisele on idee kasutada ka andureid. Interaktiivne valgus töötab lihtsal põhimõttel: kui auto läheneb teatud teelõigule, valgustavad liikumisandurid ainult seda lõiku. Valgus muutub lähemale jõudes heledamaks ja hämardub juhi selja taga aeglaselt.
Interaktiivne valgus on ideaalne pidevalt vähese liiklusega maanteedele. Eksperdid nimetavad seda ruletimänguks kõigi liiklejate ohutuse mõttes, et säästa energiat ja raha, kuid ei saa vaielda, et interaktiivsed tuled aitavad tappa kaks kärbest ühe hoobiga, tagades nii energiasäästu kui ka öise nähtavuse vastavalt vajadusele.
tuuletuled
Erinevalt interaktiivsetest valgusallikatest saavad tuuleenergia seadmed toite spetsiaalsete plaadimängijatega, mis on võimelised muutma möödasõitvatest autodest tuleva tuulevoolu elektrivalguseks. Et see toimiks, tuleb kogu teepervele paigaldada pöördlaua generaatorid. Mööduvate autode tuled süttivad, tõstes esile nende tee ja kustuvad seejärel.
See meetod peaks tiheda liiklusega maanteedel hästi toimima, pakkudes marsruudi pidevat valgustust, vähendades samal ajal elektrikulusid. Üksikutele autodele see pimedas aga abiks ei ole – kuna tuulejõulambi lampide sisselülitamiseks on vaja piisavalt tugevat õhuvoolu, ei sütti need ette, vaid ainult autost möödudes.
Eelistatud elektrirada
Veel üks huvitav idee on see, et elektrisõidukite (EV) kasutajad saavad oma sõidukeid laadida liikvel olles . Selleks peate lihtsalt liikuma teatud sõidurajal.
Niinimetatud "induktsioonribal" on sisseehitatud magnetväljad, mis suudavad autot teel olles laadida. See on eriti kasulik riikides, kus teedel liigub palju elektrisõidukeid. Nende omanikud ei pea enam laadimisjaamu otsima ja autod on alati laetud.
Kahtlemata kasulik lühikestel ja eriti pikkadel reisidel – te ei pea muretsema, kui kaugele võite koju naasta. Ja võimud tunnevad end hästi – igale liinile pole vaja ehitada ja hooldada laadimispunktide seeriat.
päikeseteed
Kas mäletate, et mainisime teid, mis on võimelised päikeseenergiat koguma? Noh, see polnud lihtsalt teooria. Solar Roadways on uus projekt, mis hõlmab päikesepaneelide paigaldamist teedele, mis on valmistatud spetsiaalsest klaasist, LED-ide ja mikroprotsessoritega. Klaas saab olema taastuv, keskkonnasõbralik ja tugevam kui teras.
Kuigi oleme harjunud arvama, et klaas on libe, on selle pind disainitud nii, et autod saaksid kiiresti ja ohutult peatuda ka suurel kiirusel sõites – täpselt nagu tavateedel. Päikeseenergial töötavad kiirteed saavad ka talvel lund sulatada ja loomulikult kasutada päikeseenergiat valgustamiseks ja muuks otstarbeks.
kineetilised teed
Üks uusimaid tsiviilehitustehnoloogiaid on põrandakatete väljatöötamine, mis elektromagnetilise induktsiooni abil muudavad astmete energiat ja akumuleerivad seda näiteks valgustusseadmete toiteks. Neid saab kasutada sise- ja välistingimustes – igas kohas, kus on tihe liiklus.
Itaallased läksid kiirteedel kineetilise energia potentsiaali uurimisel kaugemale ja töötasid välja "Lybra" tehnoloogia. Jämedalt öeldes on see spetsiaalne kummist kate, mis muundab liikuvate sõidukite tekitatud kineetilise energia elektrienergiaks ja edastab selle ühendatud elektrivõrku.
Uuendused teehoolduses
Teed viivad meid kõikjale, isegi kõige kaugematesse kohtadesse. Aga kui midagi juhtub – remont on pooleli, ratas kukub auku või tuleb välja kiirustõus, mida te ei märganud – kirume neid selle eest, mis valgus on.
Aga teate, teede ehitamine pole lihtne, eriti kui need lähevad läbi heinamaa ja soo. Ja see pole ainus probleem – kiirteede remont ja hooldamine on mõnikord keerulisem kui nende rajamine. Niisiis, siin on mõned uuenduslikud tehnoloogiad, mis võivad selle ülesande lihtsamaks muuta.
plastist teed
WWF-i andmetel moodustab betoonitootmine 8% ülemaailmsest CO2 emissioonist. Betoon on valmistatud kõvadest täitematerjalidest, nagu lubjakivi, graniit või liiv, mis on seotud tsemendi, bituumeni või muude viskoossete segudega. Aga mis siis, kui prooviksime need piiratud loodusvarad asendada ühe inimkonna kahjuliku biotootega – plastiga? Seda saab kasutada kolmel viisil:
- uute teede ehitamiseks;
- lappimiseks saadaval;
- täielikuks asendamiseks.
Näiteks Indias on plastikut pikka aega edukalt kasutatud väikeste teeaukude täitmiseks ja Ühendkuningriigis on välja töötatud tehnika plasti graanuliteks muutmiseks – pärast sellist toimingut lisatakse need asfaldile, vähendades sellega looduslike sideainete sisaldust. seda. 1 tonni asfaldi jaoks kulub vaid 5-10 kg taaskasutatud plastikut – see segu muudab teekatte palju tugevamaks ja vastupidavamaks. Taaskasutatud plasti saab kasutada ka puhtal kujul ja mitte ainult plaastriteks, vaid ka teekatte täielikuks väljavahetamiseks.
Lisaks käib töö kokkupandavate moodulkonstruktsioonide vallas. Kerged plastikplokid kaaluvad neli korda vähem kui asfalt, kestavad vähemalt kolm korda kauem ja ehitavad teed 70% kiiremini. Sees on õõnsused, mis võimaldavad torude ja kaablite paigaldamist ilma vaevarikka pinnasetöödeta ja suudavad koguda liigset vett, vältides üleujutusi äärmuslike sademete korral.
Kuid on üks ebameeldiv nüanss. Elu "plastikus" pole nii hea, kui tundub. Kui teed halvenevad, võivad keskkonda sattunud väikesed plastist mikroosakesed avaldada kahjulikku mõju elusloodusele ja inimeste tervisele.
Elektrilised lumesulatussüsteemid
Talved võivad olla autojuhtidele üsna karmid, eriti kui kogu aeg sajab lund. Teede puhastamine võtab palju aega ja vaeva, rääkimata autojuhte ootavatest ohtudest.
Elektrilised lumesulatussüsteemid tulevad appi pehmel, kuid lumerohkel talvel. Need on saadaval kahes vormingus – matt ja kaabel. Matid võimaldavad kiiret ja lihtsat paigaldamist suurtele aladele, kaablid maksimaalse paindlikkuse tagamiseks.
Mõlemad süsteemid soojendavad teepinda, et vältida jää teket (kui lumi sulab, pinnavesi aurustub uuesti külmumata) ning kombineeritakse erinevate juhtseadmete ja anduritega, et tuvastada selliseid tegureid nagu õhutemperatuur või asfaldi niiskus.
Oluline on see, et need võimaldavad ilma kivisoola ja inimestele, loomadele ja sõidukitele ohtlike kahjulike kemikaalideta. Ainus halb asi on see, et nende esinemise sügavus on väike. Puudusteks on ka suur energiatarve ja ebaefektiivsus väga madalatel temperatuuridel. Kuid teadlased töötavad selle kallal.
Kiire remont spetsiaalsete plaastritega
Teeremont võib võtta kaua aega. Reeglina põhjustab see liiklushäireid, mille tagajärjeks – kilomeetrised ummikud ja vihased, õnnetud inimesed. Kuid õigete plaastrite abil saate seda teha palju kiiremini ja lihtsamalt.
Duluthi lennujaam, mida kasutatakse F16 hävitajate jaoks, on väsinud lennuradade löökaukudega tegelemisest. 2019. aasta sügisel otsustasime proovida uut arendust – American Road Patch. Vanad plaastrid eemaldati, pandi peale uus “plaaster” ja tihendati hästi, viies sillutisse kulumiskindla hüdroisolatsioonimembraani. Sellest ajast peale, pärast arvukaid vihmasid, lumesadu ja temperatuurimuutusi, on laigud tööd jätkanud. Oluline on see, et pärast pealekandmist võivad need kohe stressi alla sattuda.
Tehnoloogia on teedeehitajaid huvitanud. Osariikides kasutatakse seda juba tiheda liiklusega teedel – löökaukude kiireks parandamiseks, asfaldi- ja betoonipragude tihendamiseks, luukide, vihmaveerennide, äärekivide ja liiklusmärkide ümbruse tihendamiseks, sildade ebaühtlaste ühenduste silumiseks jne.
Iseparanevad teed
Betoon, ükskõik kui hea, lõpuks praguneb ja vajab parandamist. Kas ta suudab ennast "tervendada"? Seda on raske uskuda, kuid teadlased on leidnud viisi, kuidas muuta see iseparanevaks.
2013. aastal ühendasid Bathi, Cardiffi ja Cambridge’i ülikoolide töötajad jõud, et töötada välja uus nutika betooni ja muude tsemendipõhiste ehitusmaterjalide kontseptsioon. Projekti raames lõid nad mikrokapsleid sisaldava betoonisegu koos spetsiaalse reagendiga – bakteritega, mis aktiveeruvad, kui praosse siseneb vesi. Selle tulemusena moodustub kaltsiit (lubjakivi), mis ummistab prao usaldusväärselt juba enne, kui vesi ja hapnik hakkavad sügavuses paiknevat metallarmatuuri korrodeerima.
Selle tehnoloogia eeliseid ei saa ülehinnata – see on suureks abiks nii füüsilises, rahalises kui ka ajalises mõttes.
Järeldus
Vajadus säästva transpordi infrastruktuuri ja keskkonnalahenduste järele on ajendanud teadlasi otsima ebatraditsioonilisi meetodeid teede ehitamiseks, hooldamiseks ja parandamiseks.
Rajad ei ole enam nüri keskkond ühest kohast teise liikumiseks ja muutuvad järk-järgult multitegumtöökeskusteks. Peagi saame neid kasutada elektrisõidukite laadimiseks ja isegi alternatiivenergia pakkumiseks oma kodude toiteks. See ei ole keeruline nende lamedate pindade tõttu, millel on suur ala, mis asub lageda taeva all.
Samuti on olemas tehnoloogiad, mis tagavad teelõikude hea valgustuse, kasutades energiatõhusaid ja keskkonnasõbralikke meetodeid. Loodame, et meie elu jooksul muutuvad teed targemaks, lõbusamaks, puhtamaks ja turvalisemaks. Jääb vaid aukudega tegeleda.
