Ovih 6 rešenja za krpljenje rupa bore se protiv jednog od najvećih infrastrukturnih problema pomoću tehnologije.
Najčešći metod krpljenja rupa je jeftin, ali privremen. Popravke automobila zbog oštećenja napravljenim na udarnim rupama američke vozače koštaju više od 3 milijarde američkih dolara godišnje. Ovih šest kompanija koriste bakterije, senzore, magnete i još mnogo toga kako bi puteve širom sveta učinili bezbednijim za vozače. Da parafraziramo staru mudru poslovicu – put za pakao je pun rupa.
To je čarobni prolećni ciklus: Dok se tope zimski snegovi, voda i led prodiru u puteve, smrzavaju se i odmrzavaju, šire i skupljaju dok se površina ulica ne uruši, otkivajući predele pune kratera, kao na Mesecu, koji jednostavno jutarnje putovanje na posao pretvaraju u bonus rundu video-igre Super Mario Kart.
Opkoljenim vozačima rupe su neizbežna smetnja. (Njihovo postojanje na putevima Nove Engleske je toliko legendarno da lanac sladoleda Friendly’s nudi sezonski sladoled Nor’Easter Pothole Sundae sa dodatkom komadića čokolade.) Šteta za popravke nastale zbog rupa američke vozače košta više od 3 milijarde dolara godišnje, a one mogu da onesposobe čitave autoputeve, gradove, pa čak i aerodrome.
Ali rupe su više od smetnji: One predstavljaju stvarnu pretnju po živote vozača i pešaka. Rupe su krivci za trećinu smrtnih slučajeva na auto-putu samo u Sjedinjenim Američkim Državama. A u Indiji, krive ih za ubijanje 10 ljudi dnevno i zovu ih „smrtonosnijim od terorizma“.
Uobičajen pristup za popravku rupa je niskotehnološki „nabacaj i idi“ metod ubacivanja materijala za zakrpe – obično asfalta – u rupu i ravnanje kamionom. Ovakvo krpljenje rupa je jeftino, ali privremeno rešenje. Međutim, dugoročno olakšanje bi moglo biti na vidiku zahvaljujući novim metodama i materijalima koji obećavaju da će se popravke obavljati brže, da će produžiti život zakrpa i možda čak sprečiti pojavu rupa.
1. Ulični senzori prijavljuju rupe lokalnim agencijama
Prvi korak u popravljanju rupa je saznanje da postoje. Taj korak bi mogao da se automatizuje ukoliko ePave mreža senzora za puteve sa sopstvenim napajanjem postane stvarnost. Zajednički projekat Univerziteta u Bafalu i kineskog Univerziteta Chang’an – sistem ePave oslanja se na bežične senzore za puteve koje pokreće piezoelekričnost, što znači da mogu da generišu punjenje mehaničkim vibracijama koje stvaraju vozila.
Senzori, koji su veličine priveska za ključeve, osećaju vlagu, pritisak i druge indikatore problema i u realnom vremenu dostavljaju podatke lokalnim agencijama. Rani eksperimenti pokazuju da bi senzori mogli da imaju životni vek od 20 godina.
2. Veštačka inteligencija u automobilu brže popravlja rupe
Pomerite se, rupa! Dobavljač automobila CarVi razvija sistem veštačke inteligencije u automobilu koji otkriva i prijavljuje rupe u realnom vremenu. U sistemu – ugrađenom u CarVi uređaj za upozorenje za sudar – senzor pokreta sa 9 osa integrisan je u kameru na vetrobranskom staklu i skenira put ispred sebe u potrazi za postojećim i novim rupama, analizira informacije koristeći napredne tehnike prenosa i dubokog učenja i šalje podatke lokalnim infrastrukturnim agencijama.
Testiranje u San Francisku je otkrilo 300 rupa. CarVi radi sa državnim agencijama za saobraćaj na razvijanju algoritama koji daju prioritet opasnostima na putu i identifikuju problematična mesta.
3. Korišćenje mikrotalasa i magneta za popunjavanje rupa
Leri Zenko, inženjer geološkog rudarstva i viši saradnik na Institutu za istraživanje prirodnih resursa Univerziteta Duluth u Minesoti razvija dva rešenja za popravku rupa koja koriste prednost magnetita, gvozdene rude koja se dobija iz rudnika Minesote.
Prvi metod, koji uspeva na putevima od asfalta, koristi mikrotalase za zagrevanje rupa i trotoara oko njih, a zatim popunjava rupe mešavinom magnetita i recikliranog asfalta. Zakrpa se ponovo zagreva mikrotalasima kako bi se zaptila. Drugi metod, dizajniran za betonske i asfaltne puteve, uključuje ulivanje mešavine vodom aktiviranog magnetita i agregata u rupu, bez zagrevanja. Probne primene oba rešenja trajala su više od godinu dana.
4. Terminator za rupe uništava kratere
Zašto samo zakrpiti rupu kada je možete uništiti? Terminator za rupe, proširenje kompanije Mechanical Concrete u tehnologiji gradnje koristi cilindre napravljene od otpadnih automobilskih guma za zatvaranje drobljenog kamena ili drugih agregata u trajne građevinske jedinice kako bi ojačali temelje puta i sprečili pomeranja materijala, što je neizbežno vodilo do urušavanja konstrukcije.
Trajne konstrukcije su jake, propusne i otporne na eroziju – i sa skoro 300 miliona automobilskih guma koje svake godine idu na američke otpade, to je dobrodošla zelena inicijativa.
5. Bakterija bije bitku protiv soli na putu
Sjedinjene Američke Države na puteve bace skoro 20 miliona tona soli svake zime – što je skoro 56 kilograma za svakog Amerikanca. I dok je so efikasno (iako ekološki kontraverzno) sredstvo za topljenje snega i leda, ono uzima ogroman danak na putevima u vidu pukotina, neravnina i rupa. Ali istraživači sa Univerziteta Drexel možda su pronašli način da se bore protiv tih destruktivnih efekata uz pomoć bakterija.
Tretiranje puteva solju stvara kalcijum oksid, koji se širi u betonu i prouzrokuje pukotine koje omogućavaju da voda prodre i izazove oštećenja kako temperature fluktuiraju. Ali kada su istraživači poboljšali beton bakterijama Sporosarcina pasteurii, proces je podigao pH vrednost materijala, a interakcija sa solju je stvorila manje štetan nusproizvod: kalcijum karbonat ili krečnjak. U eksperimentima, mikrobno poboljšan beton nije pucao kada je tretiran kalcijum hloridom, mada je potrebno više istraživanja da bi se utvrdilo koliko će trajati zaštitni efekti.
6. Dronovi i 3D štampači: Dvostruki udarac na jednu rupu?
Kao kod zubnog karijesa, što pre primetite rupe, lakše ih je zakrpiti. Istraživači Univerziteta Leeds u Ujedinjenom Kraljevstvu testiraju sistem koji koristi kamere koje imaju opciju za prepoznavanje slike da pregledaju probleme na ulicama, a zatim koriste dronove opremljene 3D štampačem kako bi zakrpili rupe kada se pojave.
Idući korak dalje, partner u istraživanju sa Univerzitetskog koledža u Londonu, opremio je hibridno vazdušno-terensko vozilo Univerziteta Leeds ekstruderom za asfalt koje ima preciznost od 1 milimetra. Eksperimenti su deo projekta više univerziteta koji istražuju načine na koje roboti mogu da pomognu u popravci infrastrukture i u drugim zadacima namenjenim gradovima koji se sami popravljaju.
Izvor: teamCAD
