Secondo i ricercatori dell’Università del Surrey, il metodo potrebbe aiutare a prevenire le buche causate dal gelo e dallo scongelamento in inverno.
Un progetto che metterà alla prova il nuovo approccio ha ricevuto una borsa di ricerca di 625.000 sterline dalla Royal Academy of Engineering. I risultati potrebbero migliorare il modo in cui le principali strade del Regno Unito vengono mantenute e migliorate, anche se il cambiamento climatico aumenta la sfida di mantenerle adatte allo scopo.
Il dottor Benyi Cao del Surrey, responsabile del progetto, lavorerà con le autostrade nazionali per sperimentare l’uso dell’energia geotermica per mantenere le superfici stradali a una temperatura controllata. Introdurranno pompe di calore geotermiche per rinfrescare le strade in estate e riscaldarle in inverno.
Il dottor Cao, docente presso la Scuola di sostenibilità, ingegneria civile e ambientale dell’Università del Surrey, ha dichiarato: “Al momento, una tipica superficie autostradale o stradale dura 20 anni, ma è probabile che questa durata si riduca con l’aumento delle condizioni meteorologiche estreme. . Tuttavia, regolando la temperatura del manto stradale, queste dovrebbero durare molto più a lungo. A parte i vantaggi in termini di sicurezza e la riduzione dei danni alle auto, si pensi alla riduzione dei lavori stradali costosi e scomodi”.
L’attuale tecnologia stradale crea circa 700.000 tonnellate di emissioni di carbonio ogni anno, e si prevede che il costo per riparare le strade del Regno Unito afflitte da buche sarà di 12 miliardi di sterline nei prossimi dieci anni. Le strade termoattive potrebbero fornire un’alternativa a basso costo e a basse emissioni di carbonio per ridurre i danni alle strade.
Le buche sulle strade principali dell’Inghilterra hanno causato 5.000 feriti dal 2018. L’anno scorso, l’Inghilterra ha speso 1,2 miliardi di sterline per la manutenzione e la riparazione delle strade, un processo con un’elevata impronta di carbonio.
Il dottor Cao ha dichiarato: “Il cambiamento climatico rappresenta un’ulteriore minaccia per le nostre strade. Le strade termoattive potrebbero aiutare a mitigare questo problema. Potrebbero essere introdotte gradualmente man mano che avviene la riasfaltatura, in modo da non causare ulteriori disagi agli automobilisti. Penso che ci saranno benefici a lungo termine per conducenti e contribuenti. Questo è ciò che intendo dimostrare durante la mia borsa di studio.”
Durante la sua borsa di ricerca quinquennale, il dottor Cao si propone di:
- Collaborare con la società di ingegneria dei materiali avanzati Versarien per sviluppare una nuova microcapsula potenziata con grafene per scavare nel terreno sotto la superficie quando le strade vengono riasfaltate per migliorare la conduzione e lo stoccaggio del calore;
- Creare un segmento stradale modello in scala di laboratorio con una pompa di calore nel Laboratorio Geotecnico Avanzato dell’Università del Surrey per valutare le prestazioni termiche e la resilienza delle strade in condizioni di carichi climatici e di traffico controllati;
- Modellazione numerica avanzata completa, che incorpora dati meteorologici e risultati degli esperimenti sui modelli di laboratorio per aiutare gli ingegneri a capire come costruire al meglio strade termoattive; E
- Introdurre prove sul campo su vasta scala sulle strade del Regno Unito e condurre una valutazione dell’intero ciclo di vita per comprendere i costi ambientali e finanziari delle strade termoattive.
Lo studio supporterà il piano zero emissioni nette di National Highways, che mira a ridurre la manutenzione stradale a zero emissioni entro il 2040.